Manipulación de la inflamación cerebral puede ayudar a remover placas amiloides del cerebro
JACKSONVILLE, Florida, 30 de octubre de 2009 – En un cambio sorprendente de una creencia científica de larga data, investigadores de la Clínica Mayo en Jacksonville, Florida, descubrieron que la inflamación cerebral no es el desencadenante que conduce a la acumulación de depósitos amiloides y el desarrollo de la Enfermedad de Alzheimer.
De hecho, la inflamación ayuda a limpiar el cerebro de estas placas de amiloide nocivas en una etapa temprana del desarrollo de la enfermedad, como se desprende de los estudios en ratones que tienen predisposición a la enfermedad, dicen los investigadores en la edición online de FASEB Journal.
“Esto es totalmente lo contrario de lo que creía la mayoría de la gente que estudia la enfermedad de Alzheimer, incluyendo nuestro grupo de investigación”, dice el investigador líder del estudio Pritam Das, Ph.D., profesor asistente del Departamento de Neurociencia de la Clínica Mayo. “Y también sugiere de que podemos aprovechar las células autoinmunes del cerebro, dirigiéndolas a remover las placas amiloides del cerebro, protegiendo así el cerebro de sus dañinos efectos”.
El estudio examinó la creencia generalizada de que la inflamación en el cerebro aumenta la producción y acumulación de una proteína tóxica conocida como beta-amiloide (A?). Los grupos de esta proteína en el cerebro son el sello patológico distintivo de la enfermedad de Alzheimer.
“La creencia era que cuando las células autoinmunes del cerebro, microglia, son activadas después de la formaciónn inicial de placas amiloides, la inflamación que deriva de ella estimula el mecanismo de las células del cerebro para producir más A?, que luego lleva a más inflamación”, dice el Dr. Das. “Esta activación crónica de las células inmunes resulta en un ciclo de retroalimentación de auto-refuerzo que promueve más y más depósitos de A? e inflamación, llevando eventualmente al mal funcionamiento o muerte de la neuronas del cerebro”.
Aunque esta noción, que viene en su mayoría de los estudios en células de laboratorio, era aceptada en la comunidad científica, los investigadores de la Clínica Mayo desarrollaron una forma de testearla en un organismo vivo — y esperaban ver el mismo resultado.
“Iniciamos estos estudios usando nuestro nuevo modelo in vivo para confirmar si la inducción de la inflamación en el cerebro podría de hecho agravar la enfermedad”, dice el Dr. Das.
Los investigadores usaron la técnica conocida como “La Transgénesis Somática Cerebral” para incrementar la expresión de Interleucina-6 (IL-6), una citocina que estimula una respuesta inmunológica en los cerebros de ratones jóvenes predispuestos al desarrollo progresivo por el envejecimiento, de placas amiloides. Esta poderosa tecnología permite a los investigadores expresar cualquier gen de interés en partes específicas del cuerpo a través del etiquetado de los genes en virus adeno-asociados, que son inertes. De esta manera, pueden estudiar la función de cualquier proteína en el cerebro y también prueba su potencial uso terapéutico.
Ellos encontraron que la IL-6 provocó inflamación en el cerebro y esperaban encontrar una gran acumulación de placa, así como daños en las neuronas del cerebro. “En cambio, para nuestra sorpresa, encontramos que la inflamación previene la formación de placas y removió toda la placa que ya estaba allí”, dice el Dr. Das.
Teniendo en cuenta este inesperado resultado, llevaron a cabo experimentos adicionales usando diferentes estrategias. “Primero, expresamos IL-6 en el cerebro de ratones recién nacidos que todavía no han desarrollado ninguna placa amiloide y en segundo lugar expresamos IL-6 en cerebros de ratones con patología preexistente de placa”, dice el investigador. “En ambos casos obtuvimos resultados similares — la presencia de IL-6 lleva a la remoción de placas amiloides del cerebro”.
Luego los investigadores desarrollaron experimentos para determinar como las placas amiloides fueron removidas del cerebro. Su análisis reveló que la inflamación inducida por IL-6 en el cerebro dirige a las células microglia para remover las placas amiloides del cerebro. Las células microglia hacen esto por fagocitosis. “Devoran la placa, que ‘ven’ como un invasor extranjero y las desintegran”, dice el Dr. Das. Los investigadores también encontraron que las células microglia activadas estaban estrechamente vinculadas a la placa y expresaron proteínas que ayudan a la remoción de las placas amiloides del cerebro.
El doctor Das considera la hipótesis de que la inflamación ayuda a remover la placa tempranamente en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer, pero en algún punto, continúa la producción de grupos de amiloides en el cerebro que supera a la capacidad de las células microglia de hacer su trabajo. En ese momento, la inflamación, crónicamente activada por la presencia de placa amiloide, puede producir sus propios efectos dañinos en la función cerebral.
“De hecho, podría ser factible manipular de forma transitoria y selectiva las células microglia para alterar las placas amiloides en una manera que sea efectiva y tolerable”, dice. “Sin embargo, dado que una inflamación crónica puede ser perjudicial después de años de ataque ofensivo, cualquier intervención basada en el sistema inmune del cerebro debe, claramente, encontrar un balance entre lo neuroprotectivo y los efectos neurotóxicos, advierte el especialista. “Necesitamos estudiar este fenómeno a fondo, pero si estamos en lo correcto, podría tener implicancias no sólo para la enfermedad de Alzheimer, sino también para otros desórdenes neurodegenerativos caracterizados por la formación de proteína en el cerebro, como la enfermedad de Parkinson”.
El estudio fue financiado por becas de la Fundación Americana de Asistencia de Salud (AHAF), la Clínica Mayo y los Institutos Nacional de Salud (NIH).
Para más información acerca del tratamiento de la enfermedad de Alzheimer y otros desórdenes neurodegenerativos en la Clínica Mayo en Jacksonville, Florida, llamar al departamento de Servicios Internacionales al teléfono (904) 953-7000 o enviar un e-mail a intl.mcj@mayo.edu.
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