Resumen para apurados
- Investigadores de Corea del Sur descubrieron recientemente que la activación de la proteína ERBB4 inicia el Alzheimer al dañar conexiones neuronales tempranas.
- Tras analizar ratones y 450 cerebros humanos, el equipo probó que la edición genética de ERBB4 frenó la hiperactividad celular y mejoró la memoria en animales.
- El hallazgo posiciona a esta molécula como una diana terapéutica prometedora para diseñar fármacos que detengan el avance del Alzheimer antes del daño cognitivo severo.
Un pequeño cambio en una molécula del cerebro podría aportar una pieza clave para entender cómo la enfermedad de Alzheimer avanza desde las primeras alteraciones en las conexiones neuronales hasta el deterioro de la memoria.
Un nuevo estudio realizado por investigadores del Instituto de Ciencias Básicas de Corea del Sur puso el foco en una proteína receptora llamada ERBB4. Según los científicos, su activación anormal en determinadas células nerviosas podría desencadenar varios de los problemas asociados con esta enfermedad.
Investigaciones anteriores ya habían identificado a las placas amiloides y los ovillos de tau, cúmulos anormales de proteínas, como dos de los principales factores vinculados con el desarrollo del Alzheimer.
Estos depósitos forman parte de un deterioro más amplio del cerebro. Las células nerviosas pueden volverse hiperactivas, perder conexiones y provocar una reacción de aquellas células encargadas de brindarles soporte. Sin embargo, todavía existe un interrogante central: cómo estos fenómenos terminan relacionados con el deterioro cognitivo.
Una proteína bajo la lupa
Los investigadores descubrieron que, durante las primeras etapas de la enfermedad, aparece un grupo particular de neuronas excitatorias que presentan el receptor ERBB4. Este receptor permite que las células nerviosas respondan a señales externas.
Para avanzar sobre este mecanismo, los científicos analizaron primero dos tipos de células cerebrales: los astrocitos y la microglía. Ambas brindan soporte a las neuronas y participan en la eliminación de conexiones innecesarias.
Desde hace tiempo se sospecha que estas funciones normales de limpieza sufren alteraciones durante el desarrollo del Alzheimer.
En ratones con características similares a las de esta enfermedad, los investigadores detectaron que los astrocitos y la microglía eliminaban cada vez más conexiones sanas entre las neuronas excitatorias.
También observaron que las células no neuronales del cerebro, conocidas como células gliales, modificaban el equilibrio entre las señales que estimulan la actividad neuronal y aquellas que la inhiben.
Este desequilibrio puede aparecer incluso antes de que los principales síntomas cognitivos del Alzheimer sean evidentes.
Para determinar qué podía provocar esa alteración, el equipo estudió los genes activos en los núcleos de células individuales.
En un cerebro sano, el receptor ERBB4 se encuentra principalmente en las neuronas que inhiben las señales y ayudan a controlar la actividad cerebral. En los cerebros afectados por el Alzheimer, en cambio, los investigadores encontraron ERBB4 en las neuronas excitatorias, responsables de estimular esa actividad.
Los resultados sugieren que la enfermedad puede dañar las neuronas y provocar que algunas de ellas adopten un estado anormal.
Una posible vía para nuevos tratamientos
Los investigadores analizaron luego qué ocurría si intervenían directamente sobre los receptores ERBB4.
Mediante una técnica de edición genética, eliminaron estos receptores de las neuronas excitatorias del hipocampo de los ratones. Esta región cerebral cumple un papel fundamental en la formación de los recuerdos.
La intervención redujo la hiperactividad de las células nerviosas y corrigió distintas anomalías asociadas con la enfermedad. Los astrocitos y la microglía mostraron una menor reactividad, disminuyó la acumulación de placas en el cerebro y los animales obtuvieron mejores resultados en pruebas de memoria y cognición espacial.
Los científicos realizaron también el experimento inverso. Activaron el gen ERBB4 en un pequeño grupo de neuronas excitatorias de ratones que, por lo demás, estaban sanos. Como consecuencia, los animales desarrollaron una actividad cerebral excesiva y deterioro cognitivo.
El análisis en cerebros humanos
El estudio no se limitó a modelos animales. Los investigadores analizaron también tejido cerebral post mortem de casi 450 personas.
Allí encontraron niveles elevados de expresión de ERBB4 en las neuronas excitatorias afectadas por la enfermedad de Alzheimer, un resultado que reforzó las observaciones realizadas durante los experimentos anteriores.
“Estos hallazgos identifican la expresión anormal de ERBB4 en las neuronas excitatorias como un factor desencadenante temprano de la fisiopatología de la enfermedad de Alzheimer y como un posible objetivo terapéutico para diversas enfermedades neurodegenerativas”, concluyeron los científicos.
Los resultados apuntan así a ERBB4 como una posible pieza para comprender la relación entre las primeras alteraciones cerebrales y el posterior deterioro cognitivo. Al mismo tiempo, la proteína aparece como un potencial objetivo para futuras investigaciones terapéuticas.
