Hallada la razón por la que la proteína tau origina el alzheimer
La proteína tau altera la estructura del ADN de las neuronas, lo que abre la puerta a la activación de transposones que en último término causarán la muerte neuronal.
El alzheimer es una enfermedad neurodegenerativa, es decir, causada por una destrucción progresiva de las neuronas cerebrales. Una enfermedad que, según han sugerido infinidad de estudios, se origina por la acumulación en el cerebro de placas de proteína beta-amiloide, altamente tóxicas para las neuronas.
Sin embargo, las pruebas de imagen cerebrales han revelado que un gran número de personas cuyos cerebros portan una gran cantidad de estas placas no acaban padeciendo alzheimer. Por tanto, parece que el origen de la enfermedad no puede explicarse por la presencia de placas de beta-amiloide. Debe haber algo más.
Y según otras muchas investigaciones, este ‘algo más’ sería la proteína tau. Y ahora, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Baylor en Houston (EE.UU.) han confirmado que, efectivamente, la proteína tau se encuentra detrás de la aparición del alzheimer y, lo que es más importante, han descubierto el porqué.
Concretamente, el estudio, publicado en la revista «Cell Reports», muestra que la proteína tau altera la actividad de unas secuencias del ADN celular denominadas ‘transposones’, lo que provoca una inestabilidad genómica en las neuronas y, en último término, la degeneración y muerte neuronal.
Como explica Joshua Shulman, director de la investigación, «la inestabilidad genómica hace referencia a una mayor tendencia a presentar alteraciones en el material genético, o lo que es lo mismo, en el ADN, caso de las mutaciones. El resultado es que el genoma no funciona correctamente. De hecho, ya se sabe que esto supone uno de los principales desencadenantes de enfermedades como el cáncer. Así, en nuestro trabajo hemos analizado la posible conexión causal entre la acumulación de proteína tau en las neuronas y la consecuente inestabilidad genómica en la enfermedad de Alzheimer».
Copiar y pegar
La sospecha de una relación entre la presencia de proteína tau –generalmente formando ovillos neurofibrilares– en las neuronas cerebrales y la enfermedad de Alzheimer no es, ni mucho menos, nueva. No en vano, infinidad de estudios han constatado que la acumulación de esta proteína se asocia a una degeneración y muerte neuronal y, por ende, al desarrollo del alzheimer. Sin embargo, lo que no se sabe es la razón por la que la proteína tau causa la muerte de las neuronas.
En este contexto, los trabajos llevados a cabo con tejidos cerebrales de pacientes afectados por enfermedades neurodegenerativas distintas del alzheimer han sugerido que las neuronas no solo presentan una inestabilidad genómica, sino también la activación de transposones –o ‘elementos genéticos transponibles’– en su ADN.
La alteración del ADN de las neuronas por los agregados de proteína tau podría explicar por qué los transposones están activados en el alzheimer.
Como refiere Joshua Shulman, «los transposones son pequeñas secuencias de ADN que no parecen contribuir a la producción de proteínas. La verdad es que estas secuencias se comportan como virus. Es decir, pueden hacer copias de sí mismos que serán insertadas en el genoma, lo que provocará la aparición de mutaciones que desencadenarán una enfermedad.
Y si bien la mayoría de transposones son disfuncionales o permanecen ‘dormidos’, algunos pueden activarse en el cerebro humano en la edad avanzada o en la enfermedad. Así que lo que hicimos fue mirar si en el alzheimer había alguna asociación entre la acumulación de proteína tau y la activación de transposones».
En el estudio, los autores cuantificaron los niveles de proteína tau en los cerebros de más de 600 personas fallecidas que habían sido sometidas a distintas pruebas de imagen cerebral durante las últimas décadas de sus vidas. Y asimismo, también evaluaron los perfiles de expresión genética de las neuronas cerebrales con objeto de identificar ‘señales’ que delataran la activación de transposones en su genoma.
Los resultados mostraron una fuerte correlación entre los niveles de proteína tau en las neuronas y la presencia de transposones activos. Un hallazgo que se suma a las evidencias previas que ya habían sugerido que la proteína tau puede alterar la arquitectura compacta del genoma y, por tanto, puede promover la activación de transposones –que permanecen inactivos en caso de que el ADN se mantenga ‘compacto’- .
Como indica el director de la investigación, «el hecho de que los agregados de proteína tau pueda alterar la arquitectura del genoma podría ser uno de los mecanismos por los que los transposones se encuentran activados en el alzheimer».
Genomas ‘infectados’
Sin embargo, los resultados solo muestran una asociación entre la proteína tau y la activación de transposones. Es decir, no demuestran que la proteína tau sea la causante directa de la activación de estos ‘elementos transponibles’. Así que lo que hicieron los autores fue recurrir a un modelo animal –moscas de la fruta– de enfermedad de Alzheimer para ver si era realmente así. ¿Y qué pasó? Pues que tras ‘colmar’ el cerebro de los animales de proteína tau, vieron que los transposones comenzaron a copiarse e ‘infectar’ el ADN de las neuronas.
En definitiva, puede concluirse que los agregados –esto es, los ovillos neurofibrilares– de proteína tau alteran la estructura compacta del genoma de las neuronas, lo que desencadena la activación de los transposones y, en último término, la degeneración y muerte neuronal.
Como concluye Joshua Shulman, «creemos que nuestro estudio ofrece una visión innovadora y potencialmente relevante para comprender los mecanismos de la enfermedad de Alzheimer».