¿Qué provoca la muerte de las neuronas en el cerebro de personas con Alzheimer? Aunque la respuesta es aún un misterio, varios estudios apuntan a la neurotoxicidad generada por la interacción de la proteína beta amiloide con la membrana de las neuronas. Ahora, científicos del IRB Barcelona describen por primera vez cómo preparar un agregado de proteína beta amiloide con habilidad para perforar la membrana celular, alterar el equilibrio celular e inducir su muerte.
Diagrama
de la estructura en forma de barril presumiblemente adoptada por
agregados de beta amiloide en la membrana celular de neuronas. /
Natàlia Carulla, IRB Barcelona
El
cerebro de millones de personas con Alzheimer se va vaciando de
neuronas lentamente de forma ineludible. Sin embargo, qué provoca la
muerte de las neuronas es aún una incógnita. Diversos estudios
proponen que la interacción de la proteína beta amiloide con la
membrana de las neuronas provoca neurotoxicidad.
Un
estudio del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona),
liderado por la investigadora asociada, Natàlia Carulla, en
colaboración con científicos de la Universidad de Lovaina
(Bélgica), de Groninga (Holanda), y de los Servicios
Científico-Técnicos de la Universidad de Barcelona presenta por
primera vez una estrategia para obtener agregados de beta amiloide
asociados a membrana que adoptan una estructura específica de
barril.
Este
tipo de estructura –que también tienen otras proteínas de la
naturaleza–, tiene la capacidad de formar poros en las membranas de
las células. El descubrimiento, trasladado al contexto de Alzheimer,
sugiere que el agregado también podría perforar las membranas de
las neuronas, alterarles el equilibrio celular e inducir su muerte.
La
descripción de estos agregados con forma de barril en la revista
Proceedings
of the National Academy of Sciences (PNAS)
es un primer paso necesario para poder comprobar si son tóxicos en
neuronas y si están implicados en Alzheimer para validarlos como
nueva diana terapéutica. Los científicos han realizado este
hallazgo estudiando en el laboratorio la proteína beta amiloide en
modelos simplificados de membranas.
Cerco
a la beta amiloide
La
doctora Carulla desarrolla en el Laboratorio
de Péptidos y Proteínas métodos para identificar la naturaleza
y estructura de las especies tóxicas de beta amiloide. “Todo el
mundo habla de la importancia de los oligómeros (agregaciones de
unidades de la misma proteína) de beta amiloide y su contribución
en Alzheimer pero si no sabemos sus características estructurales no
sabemos qué buscar y, por lo tanto, no se puede validar ni demostrar
nada”, explica Carulla.
“No
sabemos si esta especie es neurotóxica pero gracias al hecho de que
adopta una estructura específica de barril podremos estudiarla en el
contexto de la enfermedad porque sabremos qué buscar”, explican
Montserrat Serra-Batiste y Martí Ninot-Pedrosa del IRB Barcelona,
primer y segundo firmantes del artículo, respectivamente.
Los
próximos pasos son obtener la estructura del oligómero en tres
dimensiones y diseñar anticuerpos específicos que se le unan. De
este modo, estudiarán la función en neuronas de pacientes de
Alzheimer en cultivo. Serán experimentos decisivos para validar
dicho agregado de beta amiloide como diana terapéutica.
