Estudian el papel de algunos metales en el desarrollo de alzheimer

Liliana Quintanar Vera, investigadora del Departamento de Química del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), estudia el papel que juegan algunos metales en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas.

De acuerdo con la investigadora, algunas enfermedades neurodegenerativas tienen una o varias proteínas que cambian su conformación. Esta actividad les permite formar agregados proteicos, es decir, polímeros de proteínas, causando múltiples efectos en los diferentes tejidos.

En la enfermedad de alzheimer es distintiva la formación de placas amiloides, fibrillas intracelulares de la proteína tau y depósitos extracelulares del péptido beta amiloide, que provocan la degeneración de las células nerviosas implicadas en la memoria y las funciones cognitivas.

En la formación de estos agregados de proteínas, dijo, se encuentra la asociación de algunos metales cofactores de metaloenzimas que catalizan reacciones muy importantes en el cuerpo humano, como el cobre (Cu), el hierro (Fe) y el zinc (Zn). Sin embargo, durante el envejecimiento el control de su transporte en las células puede verse afectado, generando un desbalance en el organismo.

Con estos antecedentes, la doctora en Química por la Universidad de Stanford, Estados Unidos, realiza investigación básica para conocer cómo se une el cobre al péptido beta amiloide y su capacidad para formar estos agregados proteicos.

“Nos hemos enfocado mucho en cobre porque es el factor común del alzheimer, parkinson y de las enfermedades priónicas, diabetes y cataratas. Sabemos que el cobre se une al péptido de dos maneras distintas. Uno de estos modos tiene la capacidad de reaccionar con oxígeno y potencialmente generar especies reactivas de oxígeno (las cuales regulan varios procesos celulares, pero también pueden ser nocivas para los organismos cuando se producen en grandes cantidades). Hay varios factores que pueden modular el complejo cobre-beta amiloide, con capacidad de generar especies reactivas de oxígeno”, explicó la especialista miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).

El grupo de investigación de la doctora Quintanar Vera ha desarrollado un nuevo péptido bifuncional capaz de capturar cobre y modular la agregación del péptido beta amiloide in vitro, y que ha sido probado en ratones transgénicos con alzheimer.

“En colaboración con las doctoras Claudia Pérez Cruz, del Departamento de Farmacología del Cinvestav, y Sofía Díaz Miranda, del Instituto de Neurobiología de la UNAM campus Juriquilla, Querétaro, se probó el péptido bifuncional no natural en el ratón transgénico. Nuestro péptido se administró por tan solo 14 días de manera intraventricular (inyección en el cerebro del ratón) más o menos a la edad de 11 y 12 meses, tiempo en el que aparecen las placas amiloides”, detalló.

Por medio de una prueba para evaluar la capacidad de aprendizaje y memoria, en la que se colocó al roedor en una tina con agua para que este pudiera nadar y encontrar una plataforma de escape, se observó que los ratones transgénicos tratados con el péptido bifuncional no natural recordaron cómo hallar la plataforma prácticamente tan rápido como un ratón saludable.

“Un ratón saludable encuentra rápidamente la plataforma. Un ratón transgénico de alzheimer tarda en hallarla porque tiene un déficit de memoria (…) Son datos muy preliminares pero estadísticamente está claro que hay una mejora en la memoria espacial de estos ratones. Hay mucho trabajo por hacer, tenemos que caracterizar muy bien si en efecto esto va de la mano con una reducción de las placas amiloides y saber a nivel histológico y molecular qué hace nuestro péptido en el cerebro de estos animales”, expresó.

En palabras de la doctora Quintanar Vera, el diseño de péptidos bifuncionales puede ser una buena plataforma para diseñar moléculas con potencial terapéutico para alzheimer.

“Al tratarse de un péptido podemos modificar su secuencia de acuerdo con diferentes necesidades, por ejemplo, conferir al péptido la capacidad de cruzar la barrera hematoencefálica, porque no se puede administrar esto al paciente como se hizo con el ratón. El péptido debe llegar al cerebro donde se forman estas placas amiloides”, explicó.

La caracterización de este péptido se publicó recientemente en la revista Metallomics. Para la investigadora del Cinvestav, la importancia de este proyecto de ciencia básica radica en entender a nivel molecular qué sucede con las proteínas implicadas en el desarrollo de las enfermedades neurodegenerativas.

“Los resultados de una investigación básica nos pueden dar información que podremos invertir en un diseño más funcional con potencial terapéutico; aunque aún estamos muy lejos de un desarrollo clínico”, concluyó.

Fuente: DICYT