Nuevo método para entender la causa del Alzheimer
26/01/2012 - 11:28
Investigadores de la Universidad de California, en San Diego, han creado, por primera vez -en modelos 'in vitro'- células madre derivadas de la enfermedad de Alzheimer, tanto la esporádica como la hereditaria, utilizando células madre pluripotentes inducidas a partir de pacientes que padecen este temido trastorno neurodegenerativo. El hallazgo ha sido publicado en la revista 'Nature'.
"La creación de neuronas humanas de Alzheimer, altamente purificadas y funcionales, 'in vitro', no se había realizado nunca hasta ahora", afirma el autor principal del estudio, el doctor Lawrence Goldstein, profesor en el Departamento de Medicina Celular y Molecular del Howard Hughes Medical Institute, y director del programa de Células Madre de la UC San Diego, quien especifica que "se trata de un primer paso, no son modelos perfectos, pero ahora sabemos cómo hacerlos".
La investigación representa un método nuevo, y muy necesario, para el estudio de las causas del Alzheimer -una demencia progresiva que afecta a aproximadamente a 5,4 millones de estadounidenses- y, más importante aún, las células vivas proporcionan una herramienta sin precedentes para desarrollar y probar fármacos para tratar el trastorno.
"Estamos tratando con cerebros humanos, y no se puede realizar una biopsia en pacientes vivos", explica Goldstein, "así que los investigadores han tenido que imitar algunos aspectos de la enfermedad en células humanas no neuronales, o en modelos animales, y ninguno de los enfoques es realmente satisfactorio".
En el nuevo estudio, Goldstein y sus colegas extrajeron fibroblastos primarios de tejidos de piel de dos pacientes con Alzheimer familiar (una rara forma de inicio temprano de la enfermedad asociada con una predisposición genética), dos pacientes con Alzheimer esporádico (la forma más común, cuya causa no se conoce) y dos personas sin problemas neurológicos. Posteriormente, los investigadores reprogramaron los fibroblastos en células madre pluripotentes inducidas (CMPi) para diferenciarlas en neuronas funcionales.
Las neuronas derivadas de las CMPi de los pacientes de Alzheimer presentaron una actividad electrofisiológica normal, formaron contactos sinápticos funcionales y, fundamentalmente, mostraron indicadores reveladores del Alzheimer que, en concreto, poseían niveles más altos de lo normal de proteínas asociadas con el trastorno.
Con las neuronas de Alzheimer 'in vitro', los científicos pueden investigar más profundamente cómo comienzan los procesos bioquímicos del Alzheimer que, eventualmente, destruyen las células del cerebro asociadas con funciones cognitivas elementales, como la memoria (en la actualidad, la investigación depende en gran medida de estudios de tejidos 'post-mortem').
"Las diferencias entre una neurona sana y una neurona de Alzheimer son sutiles", explica Goldstein, estas diferencias se reducen, básicamente, "a bajos niveles de daño acumulado durante mucho tiempo, con resultados catastróficos". Según el investigador "en este trabajo mostramos que uno de los primeros cambios en las neuronas de Alzheimer, un evento inicial en el curso de la enfermedad, resulta no ser tan significativo".
Los científicos también observaron que las neuronas derivadas de uno de los dos pacientes con Alzheimer esporádico mostraron cambios bioquímicos posiblemente relacionados con la enfermedad; este descubrimiento sugiere que pueden existir sub-categorías de la enfermedad y que las terapias futuras podrían estar dirigida a grupos específicos de pacientes con Alzheimer.
"La creación de neuronas humanas de Alzheimer, altamente purificadas y funcionales, 'in vitro', no se había realizado nunca hasta ahora", afirma el autor principal del estudio, el doctor Lawrence Goldstein, profesor en el Departamento de Medicina Celular y Molecular del Howard Hughes Medical Institute, y director del programa de Células Madre de la UC San Diego, quien especifica que "se trata de un primer paso, no son modelos perfectos, pero ahora sabemos cómo hacerlos".
La investigación representa un método nuevo, y muy necesario, para el estudio de las causas del Alzheimer -una demencia progresiva que afecta a aproximadamente a 5,4 millones de estadounidenses- y, más importante aún, las células vivas proporcionan una herramienta sin precedentes para desarrollar y probar fármacos para tratar el trastorno.
"Estamos tratando con cerebros humanos, y no se puede realizar una biopsia en pacientes vivos", explica Goldstein, "así que los investigadores han tenido que imitar algunos aspectos de la enfermedad en células humanas no neuronales, o en modelos animales, y ninguno de los enfoques es realmente satisfactorio".
En el nuevo estudio, Goldstein y sus colegas extrajeron fibroblastos primarios de tejidos de piel de dos pacientes con Alzheimer familiar (una rara forma de inicio temprano de la enfermedad asociada con una predisposición genética), dos pacientes con Alzheimer esporádico (la forma más común, cuya causa no se conoce) y dos personas sin problemas neurológicos. Posteriormente, los investigadores reprogramaron los fibroblastos en células madre pluripotentes inducidas (CMPi) para diferenciarlas en neuronas funcionales.
Las neuronas derivadas de las CMPi de los pacientes de Alzheimer presentaron una actividad electrofisiológica normal, formaron contactos sinápticos funcionales y, fundamentalmente, mostraron indicadores reveladores del Alzheimer que, en concreto, poseían niveles más altos de lo normal de proteínas asociadas con el trastorno.
Con las neuronas de Alzheimer 'in vitro', los científicos pueden investigar más profundamente cómo comienzan los procesos bioquímicos del Alzheimer que, eventualmente, destruyen las células del cerebro asociadas con funciones cognitivas elementales, como la memoria (en la actualidad, la investigación depende en gran medida de estudios de tejidos 'post-mortem').
"Las diferencias entre una neurona sana y una neurona de Alzheimer son sutiles", explica Goldstein, estas diferencias se reducen, básicamente, "a bajos niveles de daño acumulado durante mucho tiempo, con resultados catastróficos". Según el investigador "en este trabajo mostramos que uno de los primeros cambios en las neuronas de Alzheimer, un evento inicial en el curso de la enfermedad, resulta no ser tan significativo".
Los científicos también observaron que las neuronas derivadas de uno de los dos pacientes con Alzheimer esporádico mostraron cambios bioquímicos posiblemente relacionados con la enfermedad; este descubrimiento sugiere que pueden existir sub-categorías de la enfermedad y que las terapias futuras podrían estar dirigida a grupos específicos de pacientes con Alzheimer.