Un paso hacia el diagnóstico precoz del Alzheimer

 Un paso hacia el diagnóstico precoz del Alzheimer.
Un paso hacia el diagnóstico precoz del Alzheimer.

Si en el futuro se dispondrá de tratamientos para la enfermedad de Alzheimer, será esencial que exista un diagnóstico precoz, lo que en la actualidad no es posible.

Ahora, un equipo de investigadores ha identificado seis proteínas en el líquido cefalorraquídeo que se pueden utilizar como marcadores de la enfermedad.

El nuevo estudio ha identificado seis proteínas en el líquido cefalorraquídeo que se pueden utilizar como marcadores de la enfermedad de Alzheimer (Crédito de la imagen: Gerd Altmann, Pixabay).

En el recuadro: Neuroblastoma humano con el núcleo de la célula en azul; la proteína beta-amiloide se muestra en rojo dentro de lisosomas teñidos en verde (Crédito: Lotta Agholme)

Normalmente cuando comienzan a aparecer los síntomas de la enfermedad, las células del cerebro han sufrido un proceso de degradación de al menos diez años.

La mayoría de los investigadores están de acuerdo en que una de las causas de la enfermedad es la acumulación tóxica de la proteína beta amiloide. En un cerebro sano, las células desechan los excedentes a través de los lisosomas.

“En las víctimas de la enfermedad de Alzheimer, algo sucede con los lisosomas, que les impide eliminar los excedentes de beta amiloide. Se llenan de basura que normalmente se descompone en sus partes componentes y se recicla”, dice Katarina Kågedal, investigadora de la Universidad de Linköping, y quien dirigió el estudio.

La hipótesis de los investigadores era que esos cambios en la red lisosomal del cerebro podrían reflejarse en el líquido cefalorraquídeo, que rodea las diferentes regiones del cerebro, y se drena hacia la columna vertebral.

Los investigadores estudiaron muestras de médula ósea de 20 pacientes con Alzheimer, y un número igual de personas sanas como control. La detección se dirigió a 35 proteínas que están asociadas con la red lisosomal.

Seis de éstas proteínas claramente habían aumentado en los pacientes, y ninguna había sido identificada antes como marcador de la enfermedad de Alzheimer, dice Kågedal.

La investigadora espera que el descubrimiento contribuirá a diagnósticos precoces de la enfermedad, y no descarta que las seis proteínas lisosomales también podrían ser objetivos para el desarrollo de fármacos.


Buscan en ranas y microorganismos sustancias que ayuden a combatir el alzheimer


El Alzheimer es una enfermedad neurodegenerativa que se manifiesta como deterioro cognitivo y trastornos conductuales.

Se caracteriza en su forma típica por una pérdida de la memoria inmediata y de otras capacidades mentales, en la medida en que las neuronas mueren y diferentes zonas del cerebro se atrofian.

Algunos de los síntomas característicos de la enfermedad se originan por problemas en la sinapsis, es decir, el proceso por el cual se comunican las neuronas.

Uno de esos neurotransmisores -la acetilcolina- puede presentar un mal funcionamiento cuando es destruida por una enzima, la acetilcolinesterasa.

 Un paso hacia el diagnóstico precoz del Alzheimer.

Científicos argentinos buscan en la naturaleza sustancias que tengan actividad biológica y sean capaces de inhibir la acción de la enzima acetilcolinesterasa, involucrada en la enfermedad de Alzheimer. Foto: Argentina Investiga.

“Un enfoque terapéutico del Alzheimer es tratar de inhibir la acción de la acetilcolinesterasa.

En general, muchas drogas son inhibidoras de esta enzima y eso es lo que intentamos hacer: identificar y diseñar nuevas moléculas para nuevas drogas”, destacó a Argentina Investiga Georgina Tonarelli, docente e investigadora de la Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas (FBCB) de la Universidad.

Los científicos de las facultades de Bioquímica y Ciencias Biológicas e Ingeniería Química buscan en la naturaleza sustancias que tengan actividad biológica y sean capaces de inhibir la acción de la enzima.

Se trata de moléculas similares a las proteínas pero más pequeñas, con un reducido número de aminoácidos unidos entre sí. Estas “mini proteínas” reciben el nombre de péptidos y pueden encontrarse en toda la naturaleza, donde desempeñan múltiples funciones biológicas.

Encontrar un péptido que tenga una actividad biológica específica es parecido a buscar una aguja en un pajar.

“Los péptidos bioactivos pueden ser aislados de fuentes naturales y también pueden ser sintetizados químicamente en el laboratorio”, explicó Tonarelli.
En la búsqueda

Numerosos péptidos bioactivos han sido aislados de venenos de animales, de plantas y de microorganismos. Los investigadores de Química Orgánica y Ecotoxicología de la FBCB se enfocaron en el trabajo con anfibios de la región.

Observaron que el cóctel químico que secreta en su piel la especie Hypsiboas pulchellus como mecanismo de defensa, tiene capacidad de inhibir la enzima acetilcolinesterasa.

A través del uso de electrodos se estimulan las glándulas granulares del animal y en las secreciones que se liberan se hallan los péptidos, junto a otros compuestos bioactivos.

“Se realizan diferentes ensayos de screening de actividad biológica con las secreciones de la rana, incluyendo actividad antimicrobiana e inhibidora de sistemas enzimáticos. Las muestras posteriormente son analizadas para identificar los péptidos que la componen”, detalló Tonarelli.

“Los péptidos bioactivos presentes en las secreciones de las ranas se encuentran en cantidades muy pequeñas, es por eso que una vez identificadas las secuencias, se los sintetiza en el laboratorio”, explicó.

De esta forma, los investigadores pueden disponer de suficiente material biológico para poner a prueba la actividad de los péptidos con moléculas “de laboratorio” que imitan a las naturales.
A partir de microorganismos

Las bacterias y levaduras también pueden ser fuente de péptidos bioactivos por lo que un grupo de investigadores de la FIQ se dedica a identificar las valiosas moléculas a partir de estos microorganismos obtenidos de matrices alimentarias.

Las bacterias acido lácticas (las que se utilizan para transformar la leche en yogur o en queso, por ejemplo) son capaces de romper la caseína de la leche y fraccionarla en una gran cantidad de pequeños péptidos.

“En algunos de esos péptidos se ha detectado actividad farmacológica como inhibidores de la acetilcolinesterasa o del sistema convertidor renina – angiotensina, es decir, actividad antihipertensiva”, explicó Arturo Simonetta, docente e investigador de la FIQ.

Para esto, los científicos primero deben encontrar una cepa de una bacteria que al actuar sobre la caseína produzca un péptido activo. “Luego hay que encontrar cuál es ese péptido y eso es lo más difícil. Aislarlo y purificarlo no es nada fácil”, recalcó.

También las levaduras, microorganismos ampliamente utilizados en diversos procesos biotecnológicos, poseen en su estructura unas proteínas especiales que, luego de ser extraídas y sometidas a tratamientos con diferentes enzimas, pueden generar péptidos con actividad antiacetilcolinesterasa o antihipertensiva.

“El objetivo de este trabajo que desde hace varios años realizamos en forma conjunta los dos grupos de investigación no sólo radica en la búsqueda de nuevos fármacos, sino también en indagar en la posibilidad de incorporar estas moléculas bioactivas a distintas matrices alimentarias.

Esto se hace con el fin de obtener alimentos funcionales que, además de cumplir con su natural función de nutrir al consumidor, puedan también contribuir a prevenir la aparición de las enfermedades mencionadas”, concluyó Simonetta.

La enfermedad de Alzheimer es una afección degenerativa que supone entre un cincuenta y un setenta por ciento de todos los casos de demencia.
Se caracteriza por un proceso de muerte neuronal lento y progresivo que provoca pérdida de memoria y confusión y que se agrava con el tiempo.

De acuerdo con un proyecto desarrollado en la Unión Europea, una dieta basada por ejemplo, en lípidos omega-3, podría retrasar o prevenir la aparición del Alzheimer y de otras demencias y también contribuiría a mantener la función cognitiva normal durante el proceso de envejecimiento y reducir el riesgo de padecer afecciones cerebrovasculares.

 Un paso hacia el diagnóstico precoz del Alzheimer
Crédito de la imagen: Vichaya Kiatying-Angsulee (Freedigitalphotos.net)

Un proyecto de investigación europeo está logrando progresos importantes con los que frenar la enfermedad a través de la dieta.

Este proyecto, financiado con fondos europeos y titulado LIPIDIDIET («Trapeutic and preventive impact of nutritional lipids on neuronal and cognitive performance in ageing, Alzheimer’s disease and vascular dementia»), está desarrollando una dieta lipídica que podría retrasar o prevenir la aparición del Alzheimer y de otras demencias.

Una dieta de este tipo, basada por ejemplo en lípidos omega-3, también contribuiría a mantener la función cognitiva normal durante el proceso de envejecimiento y reducir el riesgo de padecer afecciones cerebrovasculares, según afirmaron los socios del proyecto.

Desde su puesta en marcha en 2008, LIPIDIDIET ha descrito en detalle varios factores de riesgo genéticos, del estilo de vida y de la dieta y combinaciones de ellos que se corresponden con un aumento del riesgo de padecer demencia.

Los socios del proyecto, coordinados por la Universidad del Sarre (Alemania), también han ampliado considerablemente el conocimiento que se posee sobre las rutas moleculares y celulares que conducen a la demencia.

Los genes, el metabolismo de lípidos y la inflamación se han descubierto como factores en este grupo.

El innovador planteamiento adoptado por el equipo le permitió aislar nuevos mecanismos por los que las moléculas amiloides, responsables de la demencia, interfieren en la transmisión sináptica (el traspaso de un impulso neuronal de una fibra nerviosa a otra) y la diferenciación y la función celulares.

De sus resultados destaca la capacidad de los lípidos ingeridos en la dieta para reducir dicha interferencia.

El conocimiento extraído de este estudio contribuyó a que el equipo de LIPIDIDIET crease formulaciones y métodos dietéticos en principio capaces de reducir el riesgo de afrontar un mayor declive cognitivo con el paso de los años.

Los datos obtenidos por LIPIDIDIET redundarán en beneficio de pacientes y médicos y además resultarán útiles para la industria alimentaria al aportar una justificación científica a los beneficios sanitarios de algunos productos.

Una dieta más sana además aumenta el bienestar entre los más mayores.

El equipo trabaja ahora en nuevas dietas experimentales que someterán a ensayo clínico y para las que ya cuentan con sujetos dispuestos a someterse a estudio.

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