Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Indiana han identificado una proteína que interactúa y mejora la propagación de especies neurotóxicas de tau, que se encuentran principalmente en las neuronas que parecen anormales en los cerebros de los pacientes con enfermedad de Alzheimer.
El estudio, publicado recientemente en Nature Neuroscience , fue dirigido por Cristian Lasagna-Reeves, PhD, profesor asociado de anatomía, biología celular y fisiología, y Pablo Martínez, PhD, becario postdoctoral en anatomía, biología celular y fisiología y primer autor de el papel.
El equipo de investigación descubrió que el fagot, una proteína de andamiaje presináptico, contribuye a la propagación y neurotoxicidad de la semilla tau. Investigaron el papel del fagot en tau a través de modelos de ratón y drosófila (moscas de la fruta), así como muestras de células y cerebro humanos.
«La principal novedad de este estudio es que fuimos los primeros en encontrar el interactoma de la semilla tau, que es una especie de tau que representa menos del 5% del total de tau en el cerebro», dijo Lasagna-Reeves. «Estamos tratando de determinar las proteínas que solo interactúan con la semilla tau».
La semilla tau es la especie de tau que se propaga en el cerebro, moviéndose de una neurona a otra produciendo neurodegeneración, dijo Lasagna-Reeves. En los pacientes con enfermedad de Alzheimer, la proteína tau, que normalmente ayuda a estabilizar los microtúbulos, está mal plegada y tiene una forma anormal.
Estudios previos sobre el efecto de tau en la neurodegeneración han identificado proteínas que interactúan con la mayoría de tau en el cerebro. Lasagna-Reeves dijo que al limitar su estudio a la semilla tau y las proteínas con las que interactúa, lo que resulta en eventos neurotóxicos en el cerebro, podría conducir a un enfoque más específico en la terapia contra la enfermedad de Alzheimer.
Los investigadores descubrieron que el fagot exacerba la siembra de tau y la toxicidad tanto en modelos de ratón como de drosófila. Bassoon estabiliza la semilla tau, lo que le permite propagarse en el cerebro. La proteína actúa como un andamio, dijo Lasagna-Reeves; si se elimina el fagot, hará que la semilla tau sea más inestable. Martínez dijo que al reducir el nivel de fagot en los modelos, disminuyó la propagación de tau, redujo la atrofia cerebral y mejoró las deficiencias sinápticas y de comportamiento de la enfermedad.
«Probamos que hay una pequeña porción de tau en el cerebro que es muy tóxica en la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas, y determinamos qué tan importantes son estos interactores para la semilla tau», dijo Martínez. «El mensaje principal para el futuro es apuntar al fagot así como a otras proteínas que interactúan con la semilla tau y traducir eso en terapias».
El laboratorio está colaborando con el centro de descubrimiento de fármacos de la Escuela de Medicina de IU-Purdue TaRget Enablement to Accelerate Therapy Development for Alzheimer’s Disease (TREAT-AD) para apuntar al fagot a través de terapias potenciales que regulan a la baja la proteína en el cerebro.