Descubren que el citoesqueleto de las neuronas está implicado en la enfermedad de Alzheimer

Unos científicos han elaborado un estudio en el cuál se describe en la enfermedad de Alzheimer la pérdida de dinámica y posterior deterioro de las espinas dendríticas, los compartimentos neuronales encargados de recibir los impulsos nerviosos de otras neuronas, describiendo así el papel que juega el citoesqueleto de actina de estos compartimentos, y cómo responde ante la presencia de péptidos beta-amiloide, el principal componente asociado a dicha enfermedad.

José Martínez Hernández, investigador del grupo Neuronal Ubiquitin Pathways del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU, del Instituto de Neurociencias de Grenoble (Francia). El principal hallazgo del estudio es la relación existente entre la presencia de péptidos beta-amiloide, los cuáles son los componentes de las placas que se acumulan en el cerebro de las personas con enfermedad de Alzheimer. La rápida pérdida de dinámica del citoesqueleto de actina de las espinas dendríticas, la zona neuronal encargada de recibir la información que viene de otras neuronas mediante impulsos nerviosos. Esta menor dinámica hace que la transmisión de la información no se realice como debería ser, por lo que provoca la pérdida de las espinas y por tanto, la capacidad sináptica de las neuronas.

El cito esqueleto es una red tridimensional de proteínas que provee de soporte interno a las células, organizando así sus estructuras e interviniendo en procesos como el transporte intracelular. Uno de sus componentes, son los filamentos de actina y como refiere el doctor Martínez: “están ancladas pero en continuo movimiento, como si fueran una escalera mecánica; una proteína, llamada cofilina 1, que se encarga de cortar los filamentos y separar las unidades de actina, lo que mantiene activa esa dinámica”.

Sin embargo, si la cofilina 1 es fosforilada, es decir, se le añada un átomo de fósforo, esta proteína pasa a un estado inactivo y deja de ejercer su función, lo que impide que se lleve a cabo correctamente la actividad neuronal.

En cultivos de neuronas vieron que la exposición a péptidos de beta-amiloide, provoca el aumento de la cofilina 1 fosforilada y por tanto, provoca que se estabilicen demasiado los filamentos de actina, que pierdan dinamismo y se altere el funcionamiento de las espinas dendríticas.

Una de las vías de fosforilación de la cofilina 1 es la ROCK, un tipo de enzima que modifica otras moléculas a través de la fosforilación, a veces activándolas y otras desactivándolas. En el estudio comprobaron como un medicamento que se utiliza en la práctica clínica (el Fasucil) cuya función es inhibir la acción de la enzima ROCK, revertía el efecto observado en los filamentos de actina y se vio que sí lo hacía. El investigador refiere que: “no hemos propuesto un mecanismo de acción, pero hemos comprobado que la inhibición de esta vía de fosforilación de la cofilina 1 hace que la exposición a péptidos beta-amiloide no provoque la inactivación de la proteína y el consecuente efecto en el citoesqueleto de las espínas dendríticas”.

El doctor Martínez concluye que: “nuestros resultados apoyan la idea que el daño provocado por los péptidos beta-amiloides a nivel de las espinas dendríticas en las primeras fases de la enfermedad puede prevenirse con la modulación de ROCK y la cofilina 1, y que, por tanto, es necesaria la investigación en medicamentos que detengan dicha fosforilación de manera específica, para elaborar futuros medicamentos contra la enfermedad del Alzheimer”.