Descubren que el estrés controlado de las células puede mejorar algunos casos de demencia

Con frecuencia los especialistas sugieren que un poco de estrés puede ser bueno para las personas. Ahora, los científicos han demostrado que lo mismo puede ser cierto para las células, al descubrir un mecanismo que podría ayudar a prevenir la acumulación de marañas de proteínas que se observan comúnmente en la demencia.

Una característica de enfermedades como el Alzheimer y el Parkinson, conocidas colectivamente como enfermedades neurodegenerativas, es la acumulación de proteínas mal plegadas. Estas proteínas, como el amiloide y la tau en la enfermedad de Alzheimer, forman agregados que pueden causar daños irreversibles en las células nerviosas del cerebro. El plegamiento de proteínas es un proceso normal en el cuerpo y, en individuos sanos, las células llevan a cabo una forma de control de calidad para garantizar que las proteínas se plieguen correctamente y que las proteínas mal plegadas se destruyan. Pero en las enfermedades neurodegenerativas, este sistema se ve afectado, con consecuencias potencialmente devastadoras.

A medida que la población mundial envejece, se diagnostica demencia a un número cada vez mayor de personas, lo que hace que la búsqueda de medicamentos eficaces sea más urgente. Sin embargo, el progreso ha sido lento y aún no se dispone de medicamentos que puedan prevenir o eliminar la acumulación de agregados o pliegues de proteínas en las células, cuando el organismo no puede eliminarlos por su cuenta.

En un estudio publicado en Nature Communications, un equipo dirigido por científicos del Instituto de Investigación de Demencia del Reino Unido perteneciente a la Universidad de Cambridge, identificó un nuevo mecanismo que parece revertir la acumulación de agregados, no eliminándolos por completo, sino replegándolos.

“Al igual que cuando nos estresamos por una gran carga de trabajo, las células también pueden estresarse si se les pide que produzcan una gran cantidad de proteínas”, explicó Edward Avezov, uno de los autores del documento de investigación e integrante del equipo de la Universidad de Cambridge. “Hay muchas razones por las que esto podría tener lugar, por ejemplo, cuando las células están produciendo anticuerpos en respuesta a una infección. Nos enfocamos en estresar un componente de las células conocido como retículo endoplásmico, que es responsable de producir alrededor de un tercio de nuestras proteínas, y asumimos que este estrés podría causar un mal plegamiento”.

El retículo endoplásmico (RE) es una estructura de membrana que se encuentra en las células de los mamíferos. Lleva a cabo una serie de funciones importantes, incluida la síntesis, plegamiento, modificación y transporte de proteínas necesarias en la superficie o fuera de la célula. Avezov y sus colegas plantearon la hipótesis de que estresar esa región podría provocar el plegamiento incorrecto y la agregación de proteínas al disminuir su capacidad para funcionar correctamente, lo que lleva a una mayor agregación. Se sorprendieron al descubrir que lo contrario era cierto.

“Nos asombró descubrir que estresar la célula en realidad eliminaba los agregados, no degradándolos o eliminándolos, sino deshaciéndolos, permitiéndoles potencialmente volver a plegarse correctamente”, afirmó Avezov. “Si podemos encontrar una manera de despertar este mecanismo sin estresar las células, lo que podría causar más daño que bien, entonces podríamos encontrar una forma de tratar algunas demencias”, dijo.

El componente principal de este mecanismo parece pertenecer a una clase de proteínas conocidas como de choque térmico (HSP), células que se multiplican cuando se exponen a temperaturas superiores a la normal de crecimiento y en respuesta al estrés. Avezov especula que esto podría ayudar a explicar una de las observaciones más inusuales dentro del campo de la investigación de la demencia.

“Ha habido algunos estudios recientes de personas en países escandinavos que usan saunas regularmente, lo que sugiere que pueden tener un riesgo menor de desarrollar demencia. Una posible explicación de esto es que este estrés leve desencadena una mayor actividad de las HSP, lo que ayuda a corregir las proteínas enredadas”, aportó el científico.

Uno de los factores que ha obstaculizado anteriormente este campo de investigación ha sido la incapacidad de visualizar estos procesos en células vivas. Trabajando con equipos de la Universidad Estatal de Pensilvania y la Universidad de Algarve, el equipo de Cambridge ha desarrollado una técnica que les permite detectar el plegamiento incorrecto de proteínas en células vivas. Se basa en la medición de patrones de luz de una sustancia química brillante en una escala de nanosegundos, una milmillonésima de segundo.

“Es fascinante cómo medir la vida útil de la fluorescencia de nuestra sonda en la escala de nanosegundos bajo un microscopio alimentado por láser hace que los agregados invisibles dentro de la célula sean obvios”, añadió el profesor Eduardo Melo, uno de los autores principales, de la Universidad de Algarve, Portugal. La siguiente etapa de la investigación propone detectar el modo de producir los resultados del estrés de esas células sin que éstas sufran ese proceso.

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