Un modelo animal de alzhéimer facilitará su estudio y el desarrollo de nuevas terapias

Un equipo de la Escuela Perelman de la Universidad de Pensilvania (EE.UU.), a partir de extractos cerebrales de enfermedad de Alzheimer de tejidos humanos donados postmortem que contenían la proteína tau patológica, ha obtenido un modelo de alzhéimer en animales. Los investigadores, tras inyectar estos extractos en ratones con diferentes niveles de placas de proteína amiloide (Aβ) en sus cerebros encontraron que la proteína amiloide Aβ facilita la interacción entre las placas y la tau anormal. Esta relación promueve la propagación de las proteínas tau mutadas en las neuronas, que es el sello distintivo de la enfermedad de Alzheimer a largo plazo.

«Concebir un modelo de ratón la enfermedad que incorpore tanto patologías Aβ como tau en un contexto más relevante para la enfermedad de Alzheimer ha sido algo muy difícil de lograr», señala la autora principal Virginia Lee, directora del Centro de Investigación de Enfermedades Neurodegenerativas de la universidad americana. « El estudio supone un gran paso para la investigación en el alzhéimer y nos permitirá probar nuevas terapias en un contexto más realista ».

La enfermedad de Alzheimer se caracteriza por placas de Aβ fuera de las células y ‘ovillos’ de la proteína tau dentro de las células. Los investigadores han propuesto que las placas son el desencadenante de la patología, pero el fracaso de todos los ensayos clínicos que se basan en la eliminación de la proteína Aβ desafía esta hipótesis y la idea de dirigirse solo a Aβ para tratar el alzhéimer. Al mismo tiempo, la evidencia de otros estudios asocia la propagación de los ‘ ovillos ’ de tau con un empeoramiento cognitivo en alzhéimer, pero el vínculo exacto entre las dos patologías se mantiene, a día de hoy, impenetrable.

Los investigadores explican que Tau funciona como las traviesas de vías de ferrocarril para estabilizar los microtúbulos en los axones, responsables del transporte de material dentro de las neuronas. La eliminación de la proteína tau de los microtúbulos debido a su aglutinación en las células nerviosas hace que las neuronas afectadas se vuelvan disfuncionales, lo que finalmente conduce a su muerte y al origen del alzhéimer.

El equipo de Penn imitó la formación de los tres tipos principales de patología tau relevante en alzhéimer en su nuevo modelo de ratón: ovillos neurofibrilares, hebras de neuropil y agregados de tau que rodean las placas de Aβ, denominadas placa neurótica tau. «Por primera vez pudimos ver y estudiar los cúmulos de tau en axones distróficos que rodean las placas beta en un modelo de ratón, tal como lo vemos en un cerebro humano con alzhéimer», expica el primer autor Zhuohao He.

El equipo descubrió que las placas de Aβ crean un entorno que facilita la rápida amplificación y diseminación de la proteína tau patológica en grandes agregados, que inicialmente aparece como placa neuronal tau. Y a continuación se produce la formación y propagación de ovillos neurofibrilares e hilos de neuropil a otras neuronas. Estas formaciones de proteína tau también alteraron las funciones cerebrales, incluidas las dificultades de memoria, en los ratones.

Este estudio es la base de una nueva forma de explicar cómo el entorno de la placa Aβ acelera la diseminación de la patología tau en los cerebros de pacientes con EA, lo que es consistente con los estudios de imagen y las investigaciones de los cerebros con AD post mórtem.

Los hallazgos sugieren nuevos objetivos y estrategias para tratar pacientes con alzhéimer. «Nuestro nuevo modelo de ratón con Aβ y tau se puede usar para probar terapias que se dirigen a una o ambas patologías para ver si la combinación o la terapia de objetivo único es mejor», señala Lee.