MADRID 17 Mar. (EUROPA PRESS) -
Investigadores del Hospital Infantil de Boston y de la Facultad de Medicina de Harvard, en Estados Unidos, están buscando nuevas vías para frenar la disfunción neuronal y tratar la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), una enfermedad mortal de las neuronas motoras y han descubierto que unas proteínas implicadas en el sistema inmunitario innato podrían estar en el origen de la enfermedad, según publican en la revista 'Neuron'.
"La necesidad insatisfecha de terapias para enfermedades neurodegenerativas es enorme y nuestro trabajo abre una patología completamente nueva que podríamos abordar", afirma Judy Lieberman, doctora en medicina y doctora en medicina, investigadora del programa de medicina celular y molecular del Boston Children's y coinvestigadora principal del proyecto.
"Revelamos una molécula inmune innata que desempeña un papel en la neurodegeneración, lo que abre una nueva vía para pensar en la salud neuronal", añade Isaac Chiu, profesor asociado de inmunología en la Facultad de Medicina de Harvard y coinvestigador principal del proyecto.
Los investigadores descubrieron que la inactivación de una molécula cerebral relacionada con la inflamación previene el daño celular en neuronas humanas y retrasa la progresión de la ELA en ratones.
Cuando las células reconocen un peligro, como una infección, las moléculas inmunitarias se activan para hacer sonar una alarma que recluta y activa células inmunitarias en el lugar del daño para intentar eliminarlo y orquestar la reparación del tejido.
A veces, la respuesta inmunitaria implica una familia de proteínas denominadas gasderminas, que provocan la muerte de las células mediante un proceso altamente inflamatorio denominado piroptosis. Un tipo de gasdermina, la gasdermina E, se expresa en el cerebro sobre todo en las células nerviosas. Pero nadie sabía qué hace.
El equipo de investigación, dirigido por el Dr. Lieberman y Chiu, examinó primero cómo afecta la gasdermina E a las neuronas. El equipo desarrolló modelos de neuronas a partir de ratones y de muestras humanas y observó los efectos de la gasdermina E en los axones, o las partes de las neuronas que envían señales eléctricas.
Descubrieron que cuando las neuronas detectan un peligro, la gasdermina E provoca daños en la central eléctrica de la célula, conocida como mitocondria, y en los axones. Los axones se degeneran, pero las células no mueren.
"Si se observa una placa de neuronas, se ve una jungla de axones. Pero si se observa una placa en la que se activa la gasdermina E, se ven retracciones de estos procesos celulares", explica Himanish Basu, investigador postdoctoral del laboratorio de Chiu en la Universidad de Harvard que dirigió este estudio. Esta retracción se produce en los nervios de los músculos de los pacientes con ELA, una enfermedad progresiva que se caracteriza por fasciculaciones y debilidad muscular, pero que acaba progresando hacia la atrofia y la parálisis muscular.
"Nuestro estudio es un ejemplo de cómo la inmunología puede ayudar a explicar la neurodegeneración en un nivel mecanicista, y lo que impulsa la pérdida de axones y lesiones neuronales", dice Dylan Neel, un estudiante de doctorado en el laboratorio de Chiu que co-dirigió este estudio.
Para comprender mejor la relación entre la gasdermina E y la neurodegeneración, el equipo creó modelos de motoneuronas de ELA transformando en neuronas muestras de células madre de pacientes con ELA. Los investigadores descubrieron que la gasdermina E está presente en altos niveles en estas neuronas. Y pudieron proteger los axones y las mitocondrias de los daños silenciando la gasdermina E.
A continuación, el equipo quiso comprobar si los efectos que observaban en las células podían traducirse en mejoras de los síntomas relacionados con la neurodegeneración. Los investigadores silenciaron la gasdermina E en un modelo de ratón de ELA.
Comprobaron que retrasaba la progresión de los síntomas y protegía las motoneuronas, alargaba los axones y reducía la inflamación general. Estos resultados sugieren que la gasdermina E provoca cambios en las neuronas que pueden contribuir a la progresión de la enfermedad. "La inflamación es un arma de doble filo que puede ser muy destructiva según el contexto", afirma Chiu.
Aunque algunos fármacos pueden bloquear los efectos de otras gasderminas, aún no está claro si la gasdermina E puede atacarse con fármacos. Pero este trabajo es un primer paso importante hacia el desarrollo de nuevos enfoques para tratar la ELA. "Describimos una vía y unas moléculas a las que se puede dirigir el tratamiento de muchas enfermedades neurodegenerativas", concluye Lieberman.
