Un "interruptor" en el cerebro con Alzheimer impide la formación y supervivencia de las neuronas

08/07/2014 - E.P.

Este interruptor se encuentra en una gran variedad de patologías neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer, el Parkinson y el autismo

Un nuevo estudio realizado por investigadores del Instituto de Investigación Médica Sanford-Burnham (Sanford-Burnham), en La Jolla, California, Estados Unidos, ha identificado un "interruptor" químico que controla tanto la generación de nuevas neuronas a partir de células madre neurales como su supervivencia en el cerebro. Este interruptor se encuentra en abundancia en el cerebro de pacientes con Alzheimer y víctimas de accidentes cerebrovasculares.

Los resultados de este estudio, publicados en la revista 'Cell Reports', sugieren que el interruptor químico, MEF2, puede ser una potencial diana terapéutica para proteger contra la pérdida neuronal en una variedad de patologías neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer, el Parkinson y el autismo.

"Hemos demostrado que cuando el óxido nítrico (NO), un radical libre altamente reactivo, reacciona con MEF2, MEF2 ya no puede unirse y activar los genes que dirigen la neurogénesis y la supervivencia neuronal", explica Stuart Lipton, director y profesor de Neurociencia y Envejecimiento del Centro de Investigación en Sanford-Burnham y neurólogo clínico practicante.

"Lo que es único es que una sola alteración de MEF2 controla dos eventos: la generación de nuevas neuronas y la supervivencia de las neuronas existentes", subraya Lipton, que también es el autor principal de esta investigación. En el cerebro, los factores de transcripción son críticos para unir los estímulos externos con la producción de proteínas, lo que permite a las neuronas adaptarse a entornos cambiantes.

Se ha demostrado que los miembros de la familia de los factores de transcripción MEF2 desempeñan un papel importante en la neurogénesis y la supervivencia neuronal, así como en los procesos de aprendizaje y memoria y se han asociado las mutaciones del gen MEF2 con una amplia gama de trastornos neurodegenerativos, incluyendo la enfermedad de Alzheimer y el autismo.

El proceso de modificaciones de la proteína NO conocidas como S-nitrosilación fue descrito por primera vez por Lipton y colaboradores hace unos 20 años. La S-nitrosilación tiene importantes funciones reguladoras en condiciones fisiológicas normales a lo largo del cuerpo, pero, con el envejecimiento, toxinas ambientales o lesiones relacionadas con el estrés pueden producir reacciones anormales en S-nitrosilación, contribuyendo a la patogénesis de la enfermedad.

"Nuestro laboratorio demostró anteriormente que la S-nitrosilación de MEF2 controla la supervivencia neuronal en la enfermedad de Parkinson", resalta Lipton. "Ahora, hemos detectado que esta misma reacción es más ubicua, ocurre en otras enfermedades neurológicas como el ictus y la enfermedad de Alzheimer", agrega este investigador.

En este sentido, este experto señala que aunque los principales objetivos de los genes MEF2 pueden ser diferentes en diversas enfermedades y áreas del cerebro, el nuevo hallazgo importante es que se puede tratar cada uno de estos trastornos neurológicos mediante la prevención de una modificación común de S-nitrosilación de MEF2.

"Los hallazgos sugieren que el desarrollo de una pequeña molécula terapéutica, que pueda cruzar la barrera sangre-cerebro y bloquear S-nitrosilación de MEF2 o de alguna otra manera aumentar la actividad transcripcional de MEF2, podría promover un nuevo crecimiento de las células del cerebro y proteger las células existentes en varias enfermedades neurodegenerativas", adelanta Lipton.