Una de las alteraciones más conocidas del alzhéimer es la acumulación de beta-amiloide en el cerebro. Este péptido aparece como consecuencia del procesamiento de la proteína precursora del amiloide, conocida como APP. En este proceso intervienen diferentes enzimas, entre ellas BACE1, considerada tradicionalmente una de las principales β-secretasas. Así pues, un equipo del laboratorio “Mecanismos moleculares alterados en la enfermedad de Alzheimer y otras demencias”, liderado por el investigador del Instituto de Neurociencias, centro mixto de la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Javier Sáez Valero, ha identificado un aumento de la proteína meprin-β en el cerebro y del líquido cefalorraquídeo de personas con alzhéimer.
Nuevas pruebas
Los resultados, que se encuentran publicados en la revista «Alzheimer’s Research & Therapy», indican que el aumento se produce principalmente en la versión activa de esta proteína y aportaron nuevas evidencias sobre su posible relación con los procesos asociados al beta-amiloide, una de las características principales de la enfermedad.
Valero apuntó que hasta la fecha, gran parte de la atención se había centrado en el enzima BACE1 como β-secretasa relevante en este enfermedad. Sin embargo, reconoció que este trabajo demuestra que existe otra proteína, meprin-β, cuya forma activa aumenta en el cerebro y en el líquido cefalorraquídeo de personas con alzhéimer.
Estudio
Para comprender mejor los cambios producidos durante la enfermedad, los investigadores diferenciaron entre la forma inmadura de meprin-β, que todavía no presenta actividad, y la forma madura, que sí es funcional. De esta manera, el equipo estudió muestras de corteza frontal de pacientes que presentan diferentes grados de la enfermedad y las comparó con aquellas que presentan personas sin alzhéimer. Estas se analizaron y clasificaron según los estadios de Braak, una escala utilizada para describir la progresión de la patología en el cerebro.
El grupo investigador de la UMH junto al profesor Javier Sáez Valero / INFORMACIÓN
Resultados
Los análisis mostraron que la forma activa de meprin-β era especialmente elevada en las etapas más avanzadas, que corresponden a los estadios más avanzados de Braak. En cambio, durante las primeras fases no se observó un incremento significativo. Por otro lado, los investigadores también detectaron un aumento del ARN mensajero de MEP1B, el gen responsable de producir esta proteína, en fases intermedias y avanzadas.
Líquido cefalorraquídeo
El equipo analizó las muestras de líquido cefalorraquídeo y también detectó un aumento de la forma activa de meprin-β en personas con alzhéimer. Este descubrimiento resultó ser especialmente relevante ya que dicho líquido se obtiene mediante una punción lumbar y permite analizar moléculas relacionadas con los procesos que se dan en el sistema nervioso.
Según Javier Sáez Valero, la presencia elevada de meprin-β activa en el líquido cefalorraquídeo podría estar relacionada con los cambios que provoca el alzhéimer y podría investigarse como posible indicador de la enfermedad.
Vínculos
Para estudiar si el aumento de meprin-β podía estar relacionado con la acumulación de beta-amiloide, el equipo analizó el líquido cefalorraquídeo de ratas transgénicas que desarrollan una patología asociada a la acumulación de beta-amiloide. En estos animales también observaron un aumento de la forma activa de meprin-β.
Momento de la Semana del Cerebro del Instituto de Neurociencias de Alicante en una imagen de archivo / Rafa Arjones
Acto seguido, utilizaron neuronas humanas obtenidas a partir de células madre pluripotentes inducidas (iPSC), que permiten generar neuronas en el laboratorio y estudiar su respuesta ante diferentes condiciones. Al exponer estas células al péptido beta-amiloide Aβ42, los investigadores observaron un aumento significativo de meprin-β.
El primer autor del estudio, Sergio Escamilla, explica que, al exponer neuronas humanas al beta-amiloide, observaron un aumento de meprin-β, lo que establece una posible relación entre este componente característico del alzhéimer y la alteración detectada en los pacientes.
Conclusiones
En conjunto, los resultados obtenidos en muestras humanas y en modelos experimentales indican que podría existir una relación entre la acumulación de beta-amiloide y el aumento de meprin-β activa. Los autores plantean que esta proteína podría participar en los procesos relacionados con el procesamiento de la proteína precursora del amiloide (APP), aunque señalan que serán necesarios nuevos estudios para determinar su posible utilidad como indicador de la enfermedad.
Participación
El trabajo contó con la participación de investigadores del Centro Médico Universitario de Mainz (Alemania), la Universidad de Barcelona y la Universidad de Gotemburgo (Suecia). El equipo de Javier Sáez Valero forma parte también del Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (Ciberned) y del Instituto de Investigación Sanitaria y Biomédica de Alicante (Isabial).
Financiación
Este trabajo ha sido posible gracias a la financiación del Fondo de Investigaciones Sanitarias (FIS), el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER “Investing in your future”) de la Unión Europea, la red CIBERNED del Instituto de Salud Carlos III, el programa CIACIO de la Direcció General de Ciència i Investigació de la Generalitat Valenciana, el Ministerio de Ciencia Innovación y Universidades, la Agencia Estatal de Investigación y el Programa Severo Ochoa para Centros de Excelencia.
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