El equipo de investigación descubrió una nueva forma de muerte celular asociada a la enfermedad de Alzheimer y la demencia vascular.
Un nuevo estudio encabezado por un equipo de investigación de Oregon Health & Science University y publicado en línea en la revista Annals of Neurology el 21 de agosto revela por primera vez que una forma de muerte celular conocida como ferroptosis, causada por la acumulación de hierro en las células, destruye las microglías, un tipo de célula que participa en la respuesta inmunitaria del cerebro, en casos de enfermedad de Alzheimer y demencia vascular.
Para el estudio, los investigadores analizaron tejido cerebral humano post-mórtem de pacientes con demencia.
“Es un hallazgo sumamente importante”, dijo el auto sénior, el Dr. Stephen Back, Ph.D., neurocientífico y profesor de pediatría en OHSU School of Medicine.
Back ha estudiado durante mucho tiempo la mielina, que es la capa protectora similar a un aislamiento que cubre las fibras nerviosas del cerebro; como parte de su estudio, ha investigado la demora en la formación de mielina en bebés prematuros. El nuevo estudio amplía esa línea de trabajo con el descubrimiento de un tipo de neurodegeneración en cascada desencadenada por el deterioro de la mielina. El descubrimiento fue gracias al uso de una técnica novedosa desarrollada por el autor principal del estudio, Philip Adeniyi, Ph.D., investigador posdoctoral en el laboratorio de Back.
Los investigadores descubrieron que las microglías se degeneran en la materia blanca del cerebro de los pacientes con enfermedad de Alzheimer y demencia vascular.
Las microglías son células residentes del cerebro que normalmente participan en el proceso de limpieza celular, como parte del sistema inmunitario del organismo. Cuando la mielina se daña, las microglías se arremolinan para limpiar los desechos. En el nuevo estudio, los investigadores descubrieron que en el proceso de limpiar la mielina rica en hierro, las microglías terminan destruidas. Esta forma de muerte celular se conoce como ferroptosis.
Dado el enorme interés de la ciencia por encontrar las causas subyacentes de la demencia en adultos mayores, Back calificó como sorprendente el hecho de que, hasta ahora, los investigadores no la hubieran relacionado con la ferroptosis.
“Pasamos por alto una forma importante de muerte celular en casos de enfermedad de Alzheimer y demencia vascular”, dijo Back. “No estábamos prestando suficiente atención a las microglías como células vulnerables, y las lesiones en la materia blanca del cerebro han recibido relativamente poca atención.”
La Dra. Kiera Degener-O’Brien, coautora del estudio, inicialmente descubrió la degeneración de las microglías en muestras de tejido, dijo Back. Posteriormente, Adeniyi desarrollo una técnica novedosa de inmunofluorescencia para determinar que era la intoxicación por hierro la que causaba la degeneración microglial en el cerebro. Esto probablemente se debía a que los propios fragmentos de mielina tienen alto contenido de hierro, dijo Back.
En efecto, las células del sistema inmunitario morían en cumplimiento del deber.
“Todos sabemos que las microglías se activan para mediar la inflamación”, dijo Back. “Pero nadie sabía que morían en cantidades tan altas. Es realmente sorprendente que no lo hayamos visto hasta ahora”.
El estudio muestra que el efecto cascada de la degeneración de microglías parece ser un mecanismo que propicia el avance del deterioro cognitivo en pacientes con enfermedad de Alzheimer y demencia vascular, dijo Back. Él espera que las compañías farmacéuticas puedan usar este nuevo hallazgo para desarrollar compuestos orientados a reducir la degeneración de las microglías en el cerebro.
“El trabajo irá en esa dirección”, dijo. “Un descubrimiento como el nuestro despertará mucho entusiasmo en la industria farmacéutica por desarrollar compuestos terapéuticamente importantes”.
Dijo que la causa subyacente que inicia el ciclo de deterioro probablemente se relaciona con episodios repetidos de bajo flujo sanguíneo y bajo suministro de oxígeno al cerebro a lo largo del tiempo debido a un accidente cerebrovascular agudo o afecciones crónicas como la hipertensión y la diabetes.
“La demencia es un proceso que se extiende por muchos años”, dijo Back. “Tenemos que ocuparnos desde las primeras etapas para lograr un impacto y que no se salga de control”.
El estudio contó con el apoyo de subvenciones del National Institute on Aging (AG065406, AG031892, U01 AG006781 y U19 AG066567, que financia el estudio ACT, p50 AG005136 y p30AG066509, que financian al Centro de investigación sobre la enfermedad de Alzheimer de UW) de los Institutos Nacionales de Salud; del National Institute of Neurological Disorders and Stroke de los NIH (NS105984) y del Nancy and Buster Alvord Endowment. El contenido es responsabilidad únicamente de los autores y no necesariamente representa las opiniones oficiales de los NIH.