José MartÃnez Hernández, investigador Ikerbasque del grupo Neuronal Ubiquitin Pathways del Departamento de BioquÃmica y BiologÃa Molecular de la Facultad de Ciencia y TecnologÃa de la UPV/EHU, ha participado en un estudio del Instituto de Neurociencias de Grenoble, en el que han descubierto la relación existente entre la presencia de péptidos beta-amiloide, conocidos por ser los componentes de las placas que se acumulan en el cerebro de las personas afectadas de alzhéimer, y la rápida pérdida de dinamismo del citoesqueleto de actina de las espinas dendrÃticas, 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 debiera, lo que finalmente, provoca la pérdida de las espinas y, por tanto, de la capacidad sináptica de las neuronas,según los datos publicados enThe Journal of Neuroscience.
El citoesqueleto es un entramado tridimensional de proteÃnas que provee de soporte interno a las células, organiza sus estructuras e interviene procesos como el transporte o el tráfico intracelular. Uno de los componentes del citoesqueleto son los filamentos de actina, que, tal como describe MartÃnez, “están ancladas pero en continuo movimiento, como si fueran una escalera mecánica; una proteÃna, llamada cofilina 1, se encarga de cortar los filamentos, y separar las unidades de actina, lo que mantiene activa esa dinámicaâ€.
Sin embargo, en el caso de que la cofilina 1 sea fosforilada, es decir, se le añada un átomo de fósforo, esta proteÃna pasa a un estado inactivo, y deja de ejercer su función, lo que, a su vez impide que se lleve a cabo correctamente la actividad neuronal. “En nuestro estudio analizamos muestras de cerebros humanos con Alzheimer asà como modelos animales de esta enfermedad, y en ellos vimos que la forma inactiva de la cofilina 1 aparecen en cantidades mayores que en neuronas sanasâ€.
Relación entre diversos componentes
En cultivos de neuronas vieron que la exposición a péptidos de beta-amiloide, el principal componente de las placas o depósitos que se acumulan en el cerebro de las personas con alzhéimer, provoca el aumento de la cofilina 1 fosforilada, y por tanto, provoca que se estabilicen demasiado los filamentos de actina, que pierdan dinamismo y altere el funcionamiento de las espinas dendrÃticas. “A largo plazo, además, los péptidos beta-amiloide hacen que haya menos espinas; al dejar de ser funcionales, se van perdiendo a lo largo del tiempoâ€, subraya el investigador.
En cerebros humanos con Alzheimer se ha visto que la forma inactiva de la cofilina 1 aparecen en cantidades mayores que en neuronas sanas
Una de las vÃas de fosforilación de la cofilina 1 es la Rock, una cinasa, un tipo de enzima que modifica otras moléculas mediante fosforilación, a veces activándolas y otras desactivándolas. En el estudio quisieron ver si un medicamento que se utiliza en la práctica clÃnica, el Fasudil, cuya función es inhibir la acción de la enzima Rock, revertÃa el efecto observado en los filamentos de actina, y “vimos que sÃ. No hemos propuesto un mecanismo de acción, pero hemos comprobado que la inhibición de esa vÃa de fosforilación de la cofilina 1 hace que la exposición a péptidos beta-amiloide no provoque la inactivación de la proteÃna, y el consecuente efecto en el citoesqueleto de las espinas dendrÃticasâ€, detalla MartÃnez.
“Nuestros resultados apoyan la idea que el daño provocado por los péptidos beta-amiloides a nivel de las espinas dendrÃticas en las primeras fases de la enfermedad puede prevenirse con la modulación de Rock y la cofilina1, y que, por tanto, es necesaria la investigación en medicamentos que detengan esta fosforilación de manera especÃfica de la cof1 en neuronas, para elaborar futuros tratamientos médicos contra el mal de Alzheimerâ€, concluye el profesional.
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