Descubren un tipo de lesión cerebral que podría explicar el Alzheimer: una acumulación de mitocondrias dañadas en las neuronas

Entre los retos de la medicina moderna, el Alzheimer destaca como uno de los más acuciantes. De las más de 55 millones de personas que viven con demencia en el mundo, el Alzheimer representa entre el 60% y el 70% de esos casos; ello explica el esfuerzo de la comunidad científica global por entender mejor una de las enfermedades más crueles y complejas.

Aunque desde hace décadas se sabe que la acumulación de placas de beta-amiloide y ovillos de proteína tau son dos de las principales características de este tipo de demencia, los científicos siguen buscando otras alteraciones que expliquen por qué las neuronas continúan deteriorándose incluso cuando algunas de estas placas logran reducirse con tratamientos experimentales.

Ahora, un estudio internacional publicado en Nature Neuroscience identifica una nueva lesión cerebral hasta ahora desconocida: las llamadas placas mitocondriales, una acumulación anómala de mitocondrias dañadas dentro de las neuronas que podría desempeñar un papel clave en la progresión de la enfermedad.

Las mitocondrias son los orgánulos encargados de producir la energía que necesitan las células para funcionar. Cuando se deterioran, las células activan un mecanismo de limpieza conocido como mitofagia, que elimina estas estructuras defectuosas para mantener la salud celular. Sin embargo, los investigadores han comprobado que este sistema falla en el cerebro afectado por el Alzheimer.

La evolución de la mitofagia

Para demostrarlo, el equipo utilizó ratones modificados genéticamente para desarrollar la enfermedad y equipados con un innovador marcador fluorescente llamado mt-Keima, capaz de distinguir entre mitocondrias sanas y aquellas que ya están siendo degradadas. Esta herramienta permitió observar directamente, por primera vez, cómo evoluciona la mitofagia en un cerebro con Alzheimer.

Los resultados revelaron una sorprendente acumulación de mitocondrias dentro de las prolongaciones de las neuronas (los axones y dendritas, responsables de transmitir la información entre las células nerviosas). Estas acumulaciones forman estructuras compactas que los investigadores han denominado placas mitocondriales.

Según el estudio, estas placas aparecen porque las mitocondrias dañadas comienzan a acumularse antes de ser eliminadas. Posteriormente, los lisosomas (los orgánulos encargados de degradar los residuos celulares) acuden para intentar completar el proceso de reciclaje. Sin embargo, su funcionamiento también está alterado, por lo que la degradación queda incompleta y las mitocondrias continúan acumulándose tanto en estados neutros como ácidos.

Un complemento a las tradicionales placas de beta-amiloide

Los científicos comprobaron además que estas placas pueden desarrollarse junto a las tradicionales placas de beta-amiloide, formando lesiones mixtas, aunque también son capaces de aparecer de manera independiente en fases tempranas de la enfermedad. Este hallazgo sugiere que la alteración mitocondrial no sería simplemente una consecuencia del Alzheimer, sino un proceso patológico que podría iniciarse desde etapas iniciales.

La investigación fue más allá del modelo experimental inicial. Las placas mitocondriales también fueron identificadas en otro conocido modelo animal de Alzheimer, el ratón 5xFAD, y, lo más importante, en muestras de tejido cerebral post mortem de pacientes con la enfermedad. Su ausencia en cerebros sanos refuerza la idea de que se trata de una característica específica del Alzheimer.

El descubrimiento abre una nueva línea de investigación sobre las causas de la neurodegeneración. En los últimos años, varios tratamientos dirigidos contra las placas de beta-amiloide han conseguido reducir estos depósitos en algunos pacientes, aunque sus beneficios clínicos han sido limitados. La existencia de una segunda lesión patológica podría ayudar a explicar por qué el deterioro neuronal continúa pese a la eliminación parcial del amiloide.