Desarrollan péptidos sintéticos para combatir el Alzheimer

Descrita en 1906 como una enfermedad que produce pérdida de memoria, desorientación, alucinaciones y finalmente la muerte, el mal de Alzheimer es la causa de demencia más común.

Con alrededor de 50 millones de personas afectadas por esta enfermedad neurodegenerativa, según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), y a pesar de los esfuerzos de la comunidad científica internacional para entender cuál es el origen de esta patología, no existe todavía una cura que le haga frente.

No obstante, en México son diversos los científicos que trabajan para contrarrestar este padecimiento, ejemplo de ello es María del Carmen Cárdenas Aguayo, investigadora del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN).

La doctora en ciencias con especialidad en biomedicina molecular trabaja en el desarrollo de nuevos péptidos derivados de las neurotrofinas, particularmente del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF, por sus siglas en inglés). La neurotrofinas son responsables de que las células nerviosas se mantengan vivas y sean funcionales.

La idea de este trabajo de investigación es proteger las neuronas del daño generado por las alteraciones patológicas de la proteína tau y las acumulaciones del péptido beta amiloide (que se sintetiza a partir de la proteína precursora amiloidea), moléculas que dan lugar a las dos principales lesiones histopatológicas en el cerebro de los pacientes con el mal de Alzheimer.

Metodología

De acuerdo con la investigadora del Cinvestav, la neurotrofina es una sustancia química de un tamaño tal que imposibilita su paso por la barrera hematoencefálica, una parte del cerebro que lo protege e impide su contacto con numerosas sustancias nocivas.

Por tanto, la estrategia del grupo de investigación de la doctora Cárdenas Aguayo es diseñar pequeños fragmentos de esta neurotrofina de cuatro aminoácidos y llevar a cabo la señalización similar a la que ocurriría con la molécula completa.

Hasta ahora, los investigadores han validado cinco diferentes alternativas de secuencia de péptidos derivados de las neurotrofinas en cultivos y experimentos in vivo con resultados alentadores.

“Los hemos probado en cultivos primarios de precursores neurales del hipocampo (la región de aprendizaje y memoria) de ratones, en ellos estamos probando la eficacia de estos péptidos. Buscamos que no sean tóxicos para las células y que las protejan del estrés. Con peróxido de hidrógeno inducimos estrés oxidativo en las células y vemos cómo nuestros péptidos sintéticos las rescatan. Definitivamente hemos visto resultados favorables en la sobrevivencia de las neuronas. Esto nos da mucho entusiasmo para seguir adelante en el diseño de nuevos fármacos”, explicó la también miembro de la Sociedad Internacional de Neurociencias.

En un segundo momento, los péptidos serán analizados en el modelo murino triple transgénico de la enfermedad de Alzheimer, con mutaciones de la proteína tau, presenilina y la proteína precursora amiloidea.

A decir de la especialista, en estos animales será posible ensayar si los péptidos sintéticos van a proteger el progreso de estos depósitos y la probabilidad de administrarlos.

Nuevo modelo de estudio

“Además de los modelos de animales transgénicos, estoy interesada en desarrollar un modelo de estudio con células pluripotenciales inducidas, derivadas de la piel de los pacientes con Alzheimer y controles de edad equivalentes. Dichas células son reprogramadas hacia el estado de células pluripotenciales y después son inducidas a diferenciarse hacia neuronas”, explicó.

Este modelo de estudio permitirá a los investigadores analizar los procesos patológicos que ocurren en las células derivadas de los pacientes con dicha neurodegeneración y compararlos con los controles sanos, así como probar la eficacia de los nuevos péptidos con finalidad terapéutica.

“Se plantea que en un futuro estos péptidos sean administrados antes del desarrollo de los depósitos patológicos, para ver si una intervención temprana pudiera dar lugar a una mejor prevención del progreso de esta enfermedad”, comentó la especialista miembro de la Sociedad Internacional de Alzheimer.

El objetivo de este proyecto, que se desarrolla en colaboración con el doctor Khalid Iqbal, del Instituto de Investigación Básica en Discapacidades del Desarrollo, en Staten Island, Nueva York, es contrarrestar la pérdida neuronal a través de la inducción de la neurogénesis (generación de nuevas neuronas) en este padecimiento.

“Es un gran reto porque no basta con producir nuevas neuronas, sino que se encuentren blancos correctos para establecer sinapsis (contacto entre las neuronas); sabemos que si no lo hacen, las células se degeneran y mueren, entonces necesitan encontrar sus conexiones apropiadas. Pero la presencia de los péptidos derivados de las neurotrofinas puede favorecer a que lo logren”, destacó la especialista.

Diagnóstico oportuno

Aunque existen diversas técnicas de diagnóstico para esta patología descrita por el médico alemán Alois Alzheimer, el más certero y seguro se realiza post mortem, que consiste en detectar los dos tipos de lesiones características de la enfermedad de Alzheimer: las marañas y las placas. “Hasta ahora, se sabe que en el Alzheimer las neuronas van muriendo y las conexiones entre ellas se pierden. Si tenemos alguna manera de protegerlas, como un factor trófico, es de gran utilidad”, refirió.

“Hay varias estrategias terapéuticas y de inmunoterapia para tratar de eliminar proteínas que se empiecen a depositar en el cerebro. Se ha visto que en eventos tempranos empiezan agregados muy pequeños de oligómeros, formados del péptido beta amiloide o de la proteína tau, fáciles de eliminar por inmunoterapia, pero una vez que llegan a formar fibras es muy difícil que puedan ser degradados, ya que se saturan los mecanismos de eliminación de agregados de proteínas como la autofagia y el proteasoma. Debemos abordar este problema en etapas más tempranas”, concluyó la doctora Cárdenas Aguayo.

Fuente: CONACYT.