Las células cerebrales vinculadas a la protección contra la demencia
Por:
Sara Reardón
Domingo 01 de
Octubre 2023
Las personas con una gran cantidad de neuronas específicas tienen más probabilidades de escapar del deterioro cognitivo a pesar de tener signos de Alzheimer en el cerebro.
Los científicos han identificado dos tipos de células cerebrales relacionadas con un riesgo reducido de demencia en personas mayores, incluso en aquellas que tienen anomalías cerebrales características de la enfermedad de Alzheimer 1 .
El hallazgo podría eventualmente conducir a nuevas formas de proteger estas células antes de que mueran. Los resultados se publicaron en Cell el 28 de septiembre.
El neurobiólogo Hansruedi Mathys de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh en Pensilvania, el neurocientífico Li-Huei Tsai y el informático Manolis Kellis del Instituto Tecnológico de Massachusetts en Cambridge y sus colegas decidieron investigar esta desconexión. Para ello, utilizaron datos de un estudio masivo que rastrea las habilidades cognitivas y motoras de miles de personas a lo largo de la vejez. Los investigadores examinaron muestras de tejido de 427 cerebros de participantes que habían muerto. Algunos de esos participantes tenían demencia típica de la enfermedad de Alzheimer avanzada, algunos tenían un deterioro cognitivo leve y el resto no tenía signos de deterioro.
Los investigadores aislaron células de la corteza prefrontal de cada participante, la región involucrada en la función cerebral superior. Para clasificar las células secuenciaron todos los genes activos de cada una. Esto les permitió crear un atlas del cerebro que muestra dónde se encuentran los diferentes tipos de células.
Los científicos identificaron dos tipos de células clave que tenían un marcador genético específico. Uno tenía genes activos que codifican la reelina, una proteína asociada con trastornos cerebrales como la esquizofrenia, y el otro tenía genes activos que codifican la somatostatina, una hormona que regula los procesos en todo el cuerpo.
La mayoría de las investigaciones sobre el Alzheimer se han centrado en las neuronas excitadoras, que transmiten señales eléctricas para activar otras neuronas. Pero los autores descubrieron que las células con reelina o somatostatina eran neuronas inhibidoras que interrumpen la comunicación neuronal. Por lo tanto, estas células inhibidoras podrían tener un papel previamente desconocido en los tipos de función cognitiva que se pierden durante el Alzheimer.
Los investigadores sospechan que las células inhibidoras con reelina o somatostatina son particularmente vulnerables a ser destruidas en la enfermedad de Alzheimer, al menos en algunos individuos. El hallazgo respalda el de un artículo 2 publicado a principios de este año que encontró una mutación de reelina en un hombre con altas cantidades de amiloide en el cerebro pero sin síntomas de Alzheimer. Debido a esto, Tsai dice que los hallazgos del equipo no fueron muy sorprendentes, pero les aseguró que estaban en el camino correcto. "Son vías relevantes para la enfermedad de Alzheimer y también vías de mitigación".
"Es un artículo muy interesante", afirma Lea Grinberg, neuróloga de la Universidad de California en San Francisco. Hasta ahora, dice Grinberg, la mayoría de los esfuerzos para desarrollar tratamientos contra el Alzheimer se han centrado en formas de atacar las placas amiloides en el cerebro, pero los últimos resultados podrían ayudar a identificar formas de proteger las células cerebrales vulnerables.
La técnica de secuenciación unicelular y el atlas resultante son "de última generación", dice Jerold Chun, neurocientífico del Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute en La Jolla, California. Chun dice que la pérdida de células inhibidoras podría explicar por qué las personas con Alzheimer son propensas a sufrir convulsiones como resultado de una activación neuronal excesiva. Añade que el atlas, que está disponible para que lo utilicen otros investigadores, proporcionará un punto de partida para estudios más completos a medida que avance la tecnología de secuenciación. "Va a ser realmente valioso".
El hallazgo podría eventualmente conducir a nuevas formas de proteger estas células antes de que mueran. Los resultados se publicaron en Cell el 28 de septiembre.
Placas en el cerebro
La teoría más extendida sobre el Alzheimer atribuye la enfermedad a una acumulación de proteínas amiloides pegajosas en el cerebro. Esto conduce a la formación de "placas" de amiloide en forma de grupos que matan lentamente las neuronas y eventualmente destruyen la memoria y la capacidad cognitiva. Pero no todas las personas que desarrollan deterioro cognitivo en una etapa avanzada de su vida tienen grupos de amiloide en el cerebro, y no todas las personas con acumulación de amiloide desarrollan Alzheimer.El neurobiólogo Hansruedi Mathys de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh en Pensilvania, el neurocientífico Li-Huei Tsai y el informático Manolis Kellis del Instituto Tecnológico de Massachusetts en Cambridge y sus colegas decidieron investigar esta desconexión. Para ello, utilizaron datos de un estudio masivo que rastrea las habilidades cognitivas y motoras de miles de personas a lo largo de la vejez. Los investigadores examinaron muestras de tejido de 427 cerebros de participantes que habían muerto. Algunos de esos participantes tenían demencia típica de la enfermedad de Alzheimer avanzada, algunos tenían un deterioro cognitivo leve y el resto no tenía signos de deterioro.
Los investigadores aislaron células de la corteza prefrontal de cada participante, la región involucrada en la función cerebral superior. Para clasificar las células secuenciaron todos los genes activos de cada una. Esto les permitió crear un atlas del cerebro que muestra dónde se encuentran los diferentes tipos de células.
Los científicos identificaron dos tipos de células clave que tenían un marcador genético específico. Uno tenía genes activos que codifican la reelina, una proteína asociada con trastornos cerebrales como la esquizofrenia, y el otro tenía genes activos que codifican la somatostatina, una hormona que regula los procesos en todo el cuerpo.
Cerebros resilientes
Los investigadores encontraron que las personas que tenían mayores niveles de deterioro cognitivo tenían cantidades relativamente bajas de estas células. Aquellos que no tenían deterioro cognitivo tenían una gran cantidad de células, incluso si también tenían grandes cantidades de amiloide en sus cerebros que normalmente denotarían Alzheimer. Esto sugiere que estos tipos de células protegen al cerebro contra los síntomas de la enfermedad.La mayoría de las investigaciones sobre el Alzheimer se han centrado en las neuronas excitadoras, que transmiten señales eléctricas para activar otras neuronas. Pero los autores descubrieron que las células con reelina o somatostatina eran neuronas inhibidoras que interrumpen la comunicación neuronal. Por lo tanto, estas células inhibidoras podrían tener un papel previamente desconocido en los tipos de función cognitiva que se pierden durante el Alzheimer.
Los investigadores sospechan que las células inhibidoras con reelina o somatostatina son particularmente vulnerables a ser destruidas en la enfermedad de Alzheimer, al menos en algunos individuos. El hallazgo respalda el de un artículo 2 publicado a principios de este año que encontró una mutación de reelina en un hombre con altas cantidades de amiloide en el cerebro pero sin síntomas de Alzheimer. Debido a esto, Tsai dice que los hallazgos del equipo no fueron muy sorprendentes, pero les aseguró que estaban en el camino correcto. "Son vías relevantes para la enfermedad de Alzheimer y también vías de mitigación".
"Es un artículo muy interesante", afirma Lea Grinberg, neuróloga de la Universidad de California en San Francisco. Hasta ahora, dice Grinberg, la mayoría de los esfuerzos para desarrollar tratamientos contra el Alzheimer se han centrado en formas de atacar las placas amiloides en el cerebro, pero los últimos resultados podrían ayudar a identificar formas de proteger las células cerebrales vulnerables.
La técnica de secuenciación unicelular y el atlas resultante son "de última generación", dice Jerold Chun, neurocientífico del Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute en La Jolla, California. Chun dice que la pérdida de células inhibidoras podría explicar por qué las personas con Alzheimer son propensas a sufrir convulsiones como resultado de una activación neuronal excesiva. Añade que el atlas, que está disponible para que lo utilicen otros investigadores, proporcionará un punto de partida para estudios más completos a medida que avance la tecnología de secuenciación. "Va a ser realmente valioso".
Con información de
Nature
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