El cerebelo humano puede protegerse contra la enfermedad de Alzheimer

El mapa específico de la región del cerebro de Alzheimer revela propiedades cerebelosas únicas.

Cerebelo (latín para “pequeño cerebro”) en verde. Cerebeloso significa “relacionado con o localizado en el cerebelo”.

Fuente: Xu et al. “La expresión de proteínas regionales en el cerebro humano de Alzheimer se correlaciona con la gravedad de la enfermedad”. Communications Biology (2019)

Una base de datos masiva de la expresión de la proteína específica de la región en seis regiones funcionalmente distintas del cerebro de Alzheimer, incluido el hipocampo, el giro cingulado, la corteza entorrinal, la corteza sensorial, la corteza motora y el cerebelo, ya está disponible en línea para que cualquiera pueda acceder. Este “proyecto de proteomas de la demencia” fue dirigido por Richard Unwin de la Universidad de Manchester.

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Los detalles completos de este estudio, “Expresión regional de proteínas en el cerebro del Alzheimer humano se correlacionan con la gravedad de la enfermedad”, se publicaron en línea el 4 de febrero en Communications Biology .

“Esta base de datos ofrece una gran oportunidad para que los investigadores de demencia de todo el mundo progresen y sigan nuevas áreas de biología y desarrollen nuevos tratamientos. También podría ayudar a validar las observaciones observadas en modelos de enfermedades animales o celulares en los seres humanos “, dijo Unwin en un comunicado. “Es muy emocionante poder hacer públicos estos datos para que los científicos puedan acceder y utilizar esta información vital”.

El objetivo principal de esta investigación fue utilizar Cromatografía líquida – Espectrometría de masas (LC-MS) en muestras de cerebro humano post mortem y comparar los niveles de expresión de proteínas en seis regiones cerebrales entre individuos con cerebros afectados por la enfermedad de Alzheimer (AD) y el mismo cerebro Regiones en controles emparejados por edad sin AD.

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Los autores explican el diseño y la importancia de su estudio:

“El presente estudio apunta a superar algunas limitaciones existentes al proporcionar un análisis espacialmente resuelto de la expresión de proteínas en seis regiones del control humano y el cerebro afectado por AD, reflejando niveles variables de ‘afectividad’, en tejido de retardo post mortem bien emparejado . Brevemente, cuantificamos más de 5000 proteínas en AD y controlamos el tejido, hasta donde sabemos, el estudio más profundo de este tipo hasta la fecha.

Estos datos revelan cambios en la proteína entre la AD y el tejido de control, que parecen formar un gradiente a través del cerebro, en orden de afectación donde las regiones menos afectadas muestran un subconjunto más pequeño de los cambios observados en otros lugares, posiblemente representativos de un estado de enfermedad temprano. También mostramos que el cerebelo [humano], en lugar de no ser afectado por la EA, muestra un patrón de cambios en la expresión de proteínas distinto de otras regiones del cerebro, lo que podría ser protector para esta región del cerebro “.

En mi opinión, el aspecto más notable de esta investigación es que el cerebelo humano muestra un patrón de expresión de proteínas regional que es misteriosamente distinto de las otras cinco regiones del cerebro analizadas para este estudio.

Según los investigadores, aunque el cerebelo puede contener placas de amiloide, la mayoría de los expertos generalmente consideran que el llamado “pequeño cerebro” es una región del cerebro completo que generalmente es ‘salvada’ por el Alzheimer.

Como explicó Unwin, “el cerebelo, que anteriormente se creía que no estaba afectado [por el Alzheimer], muestra una respuesta significativa a nivel molecular. Muchos de los cambios aquí no se ven en otras regiones y esto podría implicar que [el cerebelo humano] se protege activamente de la enfermedad de Alzheimer. No lo sabremos con seguridad hasta que realicemos más investigación “.

La pregunta del millón: ¿Por qué el cerebelo humano en un cerebro afectado por la enfermedad de Alzheimer muestra un nivel de “afectividad” significativamente menor por la enfermedad de Alzheimer? Los investigadores de la Universidad de Manchester especulan que un perfil de expresión de proteínas distinto y “vías de supervivencia neuronal reguladas al alza” pueden asociarse con funciones neuroprotectoras únicas en el “pequeño cerebro”.

En su artículo, el primer autor Jingshu Xu y sus coautores se sumergen más profundamente en formas sorprendentes en que el cerebelo humano (CB) puede protegerse contra el Alzheimer:

“Uno de los cambios más notorios observados en este análisis específico del cerebelo fue que un número mucho mayor de proteínas del complejo 1 de la cadena de transporte de electrones (ETC) fueron consistentemente más reducidas en abundancia que en otras áreas. Además, el CB mostró aumentos en las proteínas de defensa oxidativa involucradas en las reacciones redox del glutatión y en el reciclaje de ascorbato. Estos datos proporcionan una sólida evidencia adicional de un mecanismo de protección en CB que disminuye la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) por ETC al mismo tiempo que aumenta las defensas de ROS. Otra observación interesante en CB fue la activación de una vía de degradación de ribonucleósidos de purina, que no solo podría contribuir con el sustrato a la vía de fosfato de pentosa, sino que también participa en la producción de guanina / guanosina en esta región del cerebro.

El cerebelo no muestra una activación apoptótica extensa observada en otras partes del cerebro en la EA, lo cual no es sorprendente dado su estado estructuralmente no afectado. Nuestros hallazgos indican que la falta de neurodegeneración significativa en esta región no se debe simplemente a la ausencia de una señal apoptótica (p. Ej., Tau tangles), sino que el cerebelo induce activamente un patrón único de vías de supervivencia neuronal reguladas al alza junto con la protección contra oxidantes y daño inflamatorio; un mecanismo protector de la expresión de genes / proteínas, que limita la degeneración relacionada con la enfermedad en esta región “.

Por supuesto, se necesita mucho más pensamiento colectivo e investigación ampliada para comprender completamente cómo el cerebelo humano puede protegerse contra la degeneración relacionada con la AD. Afortunadamente, Unwin y su equipo en el Reino Unido están ansiosos por promover el intercambio y el uso de todos sus datos en todo el mundo.

Con suerte, cualquier científico investigador del cerebelo o la demencia que lea este post aprovechará la interfaz web de búsqueda que alberga la base de datos del último estudio de la Universidad de Manchester (Xu et al., 2019) en www.manchester.ac.uk/dementia-proteomes -proyecto.

Referencias

Jingshu Xu, Stefano Patassini, Nitin Rustogi, Isabel Riba-García, Benjamin D. Hale, Alexander M. Phillips, Henry Waldvogel, Robert Haines, Phil Bradbury, Adam Stevens, Richard LM Faull, Andrew W. Dowsey, Garth JS Cooper y Richard D. Unwin. “La expresión regional de proteínas en el cerebro humano de Alzheimer se correlaciona con la gravedad de la enfermedad”. Comunicaciones Biología (Primera publicación en línea: 4 de febrero de 2019) DOI: 10.1038 / s42003-018-0254-9