• By Soledad Andrade

Estudio de Mayo Clinic en miles de cerebros revela que la proteína tau conduce a la enfermedad de Alzheimer

March 30, 2015

JACKSONVILLE, Florida: Después del examen post-mortem de más de 3600 cerebros, los investigadores de las sedes de Mayo Clinic en Jacksonville, Florida, y en Rochester, Minnesota, descubrieron que el avance de la proteína disfuncional tau conduce al deterioro cognitivo y a la pérdida de la memoria que se observa en la enfermedad de Alzheimer. El amiloide, otra proteína tóxica que es característica de la enfermedad de Alzheimer, se acumula a medida que avanza la demencia, pero no es el principal culpable de la afección, dicen los científicos.

Exploración que revela la patología de un cerebro con la enfermedad de Alzheimer: ovillos neurofibrilares y placa amiloide

La microscopia de fluorescencia con tinción de tioflavina S muestra la patología de un cerebro con la enfermedad de Alzheimer y revela tanto ovillos neurofibrilares (estructuras parecidas a llamas ardientes) como patología de placa amiloide (estructuras redondas). La exploración cerebral para amiloide revela que éste se acumula en el cerebro de una persona viva y aparece con colores cálidos.

Los resultados publicados en la revista Brain ofrecen nueva y valiosa información respecto al debate continuo y duradero sobre la contribución relativa del amiloide y de la proteína tau al desarrollo y avance de la disfunción cognitiva de la enfermedad de Alzheimer, comenta la autora principal, Dra. Melissa Murray, neurocientífica de Mayo Clinic en Jacksonville.

Los resultados también plantean que detener a la proteína tóxica tau debe ser el nuevo punto de enfoque del tratamiento de la enfermedad de Alzheimer, dicen los científicos.

“La mayor parte del campo de investigación sobre la enfermedad de Alzheimer en los últimos 25 años realmente se ha enfocado sobre el amiloide”, explica la Dra. Murray. “Al principio, los pacientes en quienes se descubrían mutaciones o cambios en el gen del amiloide presentaban una patología grave de la enfermedad de Alzheimer, especialmente cuando los niveles de amiloide eran mayores. Las exploraciones por imágenes del cerebro realizadas en la última década mostraron que el amiloide se acumula a medida que la afección avanza, y por ello la mayoría de modelos de la enfermedad de Alzheimer se basaron en la toxicidad amiloide. La consecuencia de eso fue que el campo de la enfermedad de Alzheimer se tornó miope”.

No obstante, a través de medidas neuropatológicas, los científicos de Mayo Clinic lograron estudiar simultáneamente la evolución del amiloide y de la proteína tau. “Es algo similar a observar los anillos de un árbol: al mirar un corte transversal, se puede identificar patrones, como el cambio estacional y la edad del árbol. El estudio de los cerebros en diferentes etapas de la enfermedad de Alzheimer brinda una perspectiva sobre la repercusión cognitiva de una amplia gama de amiloide y gravedad de la proteína tau, y gracias al recurso del banco cerebral de Mayo que está compuesto por miles de cerebros donados por las personas después de su fallecimiento, fue posible entender los cambios que ocurren con el transcurso del tiempo en la proteína tau y en el amiloide”, dice la Dra. Murray.

“La proteína tau puede compararse con las traviesas que estabilizan las rieles utilizadas por las células cerebrales para transportar alimento, mensajes y demás carga fundamental a través de las neuronas”, explica la Dra. Murray. “En la enfermedad de Alzheimer, los cambios en la proteína tau hacen perder estabilidad a las rieles de las neuronas del hipocampo, que es el centro de la memoria. Esa acumulación anómala de la proteína tau en las neuronas termina por conducir a la muerte de dichas células. La evidencia plantea que la anomalía de la proteína tau luego se difunde de una a otra célula, diseminando proteína tau patológica en la corteza cerebral. La corteza es la parte exterior del cerebro que participa en el pensamiento, la planificación, el comportamiento y la atención de alto nivel, lo que más adelante se refleja en los cambios conductuales de los enfermos de Alzheimer”.

“Por su parte, el amiloide empieza a acumularse en las zonas exteriores de la corteza y luego se disemina por el hipocampo hasta terminar en otras áreas”, añade la doctora. “Nuestro estudio reveló que a pesar de que la acumulación del amiloide guarde estrecha relación con el deterioro cognitivo, la relación entre el amiloide y la cognición desaparece al considerar la gravedad de la patología de la proteína tau, lo que indica que ésta es la que conduce a la enfermedad de Alzheimer”, apostilla la Dra. Murray.

La exploración cerebral de la proteína amiloide se ha utilizado sólo durante una década; “por ello, todavía quedan sin respuesta varias preguntas respecto a lo que se está midiendo”, anota la doctora. “La investigación de cuáles patologías cerebrales subyacen en el umbral determinante de la enfermedad de Alzheimer en las exploraciones cerebrales del amiloide sólo puede llevarse a cabo en los pacientes sometidos a dichas exploraciones que donan sus cerebros a la investigación”.

El estudio se llevó a cabo en dos partes. Los científicos de Mayo Clinic en Florida examinaron 3618 cerebros del banco cerebral post-mortem, de los cuales 1375 cerebros correspondían a enfermos de Alzheimer confirmados. Esos pacientes fallecieron a edades diferentes y en etapas de demencia distintas, lo que brindó una valiosa cronología del avance de la enfermedad.

Los investigadores aplicaron los sistemas de puntuación recomendados para examinar la evolución del amiloide y de la proteína tau en el tejido cerebral disecado y descubrieron que la gravedad de la proteína tau, no del amiloide, predecía la edad de aparición del deterioro cognitivo, la duración de la enfermedad y el deterioro mental.

La segunda parte del estudio se realizó con la colaboración de Mayo Clinic de Rochester. El equipo de la investigación examinó conjuntamente las exploraciones cerebrales del amiloide realizadas en los pacientes antes de su muerte y las comparó con medidas de la patología cerebral de la proteína tau y del amiloide.

Los investigadores descubrieron que la señal de las exploraciones cerebrales del amiloide correspondía con la patología amiloide específica del cerebro, sin encontrar amiloide en los vasos sanguíneos, pero no correspondía con la patología de la proteína tau. Los cerebros de algunos participantes mostraban visiblemente amiloide, pero en una patología que no alcanzaba el umbral que se encontraría en las exploraciones cerebrales de la enfermedad de Alzheimer. Esto es importante porque el amiloide puede estar presente en el cerebro de un anciano sin deterioro cognitivo, explican los científicos.

“Los resultados obtenidos resaltan la necesidad de enfocar la terapia en la proteína tau, pero también indican que el método actual de exploración cerebral del amiloide ofrece una perspectiva válida para seguir el curso de la enfermedad de Alzheimer” señala la Dra. Murray. “A pesar de que los resultados de nuestro estudio otorguen el premio de ‘la mala’ a la proteína tau, no es menos cierto que la exploración cerebral del amiloide permite garantizar que los pacientes inscritos en ensayos clínicos alcanzan el umbral de amiloide correspondiente a la enfermedad de Alzheimer, en lugar de un marcador para la proteína tau”.

Otros autores del estudio son el Dr. Neill Graff-Radford, Amanda Liesinger, la Dra. Ashley Cannon, Bhupendra Rawal con maestría en ciencias, el Dr. Owen Ross y el Dr. Dennis Dickson de Mayo Clinic en Jacksonville; el Dr. Val Lowe, Scott Przybelski, el Dr. Joseph Parisi, el Dr. Ronald Petersen , la Dra. Kejal Kantarci, el Dr. David Knopman y el Dr. Clifford Jack, Jr. de Mayo Clinic en Rochester; así como el Dr. Ranjan Duara del Centro Médico de Mount Sinai.

El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud (R01-AG040042, R01-AG011378, R01-AG041851, P50- AG016574, U01-AG006786, P50-NS072187), la Fundación Mangurian, el Programa  Robert H. Smith, Clarice Smith y Abigail vanBuren para Investigación sobre la Enfermedad de Alzheimer, la Fundación de la Familia de Elsie y Marvin Dekelboum, el Premio Nueva Visión de la Fundación Donors Cure y la Fundación Alexander.

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