Investigadores de la Universidad de Barcelona descubren que las células más abundantes del cerebro, los astrocitos, se mantienen alejadas de la sustancia beta amiloide durante el alzhéimer. Para llegar a esa conclusión, los investigadores usaron modelos matemáticos para estudiar la enfermedad de Alzheimer.
No solo la biología o la química sirven para estudiar la enfermedad de Alzheimer. También las matemáticas pueden aportar mucho y lo acaba de demostrar un grupo de científicos españoles del Instituto de Neurociencias de la Universidad Autónoma de Barcelona que junto a investigadores del Hospital General de Massachusetts, en Boston, EE.UU, han aplicado modelos matemáticos que se utilizan para estudiar las galaxias o la interacción entre partículas elementales, a la investigación de la enfermedad de Alzheimer. La investigación se ha publicado en la revista PNAS.
Según reporta un comunicado de prensa de la Universidad Autónoma de Barcelona, los investigadores han encontrado que el tipo de células más abundante en el cerebro, llamadas astrocitos, parecen huir de las placas de sustancia beta amiloide tóxicas que se acumulan en el cerebro de los enfermos de alzhéimer. Hasta ahora, se consideraba que los astrocitos se desplazaban hasta las placas amiloides y ayudaban a eliminar esta sustancia, mecanismo que evidentemente es insuficiente y que también se ve afectado.
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Los astrocitos no se comportan como se creía durante el alzhéimer.
Los astrocitos son células fundamentales para el correcto funcionamiento cerebral. Desde hace muchos años, la investigación científica les ha vinculado a la enfermedad de Alzheimer. Se considera que en el alzhéimer, los astrocitos no desempeñan bien su función y más bien contribuyen a que mueran células sanas. El estudio de los investigadores españoles y estadounidenses se centró en analizar las fuerzas que moldean la interacción entre los astrocitos y las placas amiloides, para obtener una imagen de la posición relativa que tienen en el espacio. Las imágenes tridimensionales de los astrocitos obtenidas del interior del cerebro de ratones modelo de la enfermedad de Alzheimer, reflejan que los atrocitos se repelen entre ellos y que además, son repelidos por las placas amiloides. Para Elena Gadea, una de las autoras del estudio, quizás la información más importante que aporta la investigación es que:
Al contrario de lo que suelen considerar los investigadores que estudian el Alzheimer, los astrocitos no rompen esta organización para desplazarse hacia las placas y fagocitarlas. Más bien se alejan ligeramente de ellas.
Pero los investigadores sí siguen considerando que los astrocitos actúan contra las placas amiloides. Así lo indica el hecho de que cuando se forman las placas amiloides en el cerebro de los enfermos, también se incrementan los niveles de una proteína que está en los astrocitos, la proteína gliofibrilar ácida (GFAP). Consideran los expertos que los astrocitos actúan contra el beta amiloide sin cambiar su posición, más bien cambiando su función.
Sobre la importancia de la investigación, opina la profesora Galea:
Se trata de un descubrimiento muy importante, ya que la eliminación de las placas de amiloide por parte de células del mismo cerebro es una de las estrategias terapéuticas más relevantes en desarrollo para curar la enfermedad de Alzheimer. Clarificar, por lo tanto, qué células pueden eliminar o no a las placas es esencial para la obtención de terapias efectivas”.
Referencias
Allaman, I., Gavillet, M., Bélanger, M., Laroche, T., Viertl, D., Lashuel, H. A., … 2, T. L. (2010). Amyloid-β aggregates cause alterations of Astrocytic metabolic Phenotype: Impact on neuronal viability. The Journal of Neuroscience, 30(9), 3326–3338. doi:10.1523/JNEUROSCI.5098-09.2010
Galea, E., Morrison, W., Hudry, E., Arbel-Ornath, M., Bacskai, B. J., Gómez-Isla, T., … Hyman, B. T. (2015). Topological analyses in APP/PS1 mice reveal that astrocytes do not migrate to amyloid-β plaques. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi:10.1073/pnas.1516779112
Universidad Autónoma de Barcelona (2015, December 9). Un estudio geométrico de las celulas del cerebro podría cambiar las estrategias contra el Alzheimer. Universidad Autónoma de Barcelona. Retrieved from http://www.uab.cat/web/sala-de-prensa/detalle-noticia/un-estudio-geometrico-de-las-celulas-del-cerebro-podria-cambiar-las-estrategias-contra-el-alzheimer-1345667994339.html?noticiaid=1345695346841
