Una investigación del Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) subraya la importancia de mantener unos hábitos de sueño saludables para evitar que la proteína Amiloide-Beta 42 (AB42) forme cúmulos en el cerebro. Comprender estos mecanismos en profundidad pueden ser clave para desarrollar tratamientos para enfermedades como el Alzheimer y trastornos mentales de importancia médica, como la depresión.
Este nuevo estudio, llevado a cabo por investigadores del Departamento de Ciencias Biológicas del Rensselaer Polytechnic Institute (RPI), en Estados Unidos, ha estudiado un mecanismo inmunitario que se ve afectado cuando el ritmo circadiano se altera, lo cual puede promover la aparición de enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer.
Los investigadores observaron oscilaciones en las enzimas que ayudan a fabricar dos proteínas de la superficie celular de los macrófagos –el proteoglicano de heparán sulfato y el proteoglicano de condroitín sulfat –, ambas conocidas por su papel en la regulación de la eliminación de AB42.
El sistema circadiano se compone de un conjunto básico de proteínas de reloj que anticipan el ciclo día/noche provocando oscilaciones diarias en los niveles de enzimas y hormonas, lo que en última instancia afecta a parámetros fisiológicos como la temperatura corporal y la respuesta inmunitaria. La alteración del sistema circadiano se asocia cada vez más a enfermedades como la diabetes, el cáncer y el Alzheimer.
La clave para crear nuevos tratamientos
Un signo revelador de la enfermedad de Alzheimer son las placas, cúmulos extracelulares de AB42 en el cerebro. Los macrófagos (denominados microglía cuando residen en el cerebro), que son células inmunitarias que buscan y destruyen el material no deseado, eliminan el AB42 del cerebro ingiriéndolo en un proceso denominado fagocitosis. En investigaciones anteriores se observo, por medio de la acumulación de un exhaustivo conjunto de datos, que ARN y proteínas de los macrófagos oscilan con un ritmo circadiano.
Los investigadores del RPI han analizado si estos proteoglicanos de la superficie celular son un vínculo entre el sistema circadiano y el Alzheimer. En una serie de experimentos para comprobar la hipótesis que relaciona falta de sueño y demencia, se estableció que la cantidad de AB42 ingerida por los macrófagos sanos oscila con un ritmo circadiano diario. Ese patrón no se daba en los macrófagos sin reloj circadiano. También midieron las oscilaciones diarias de los niveles de proteoglicanos de heparán sulfato y condroitín sulfato producidos en la superficie de las células de macrófagos con ciclos circadianos sanos.
El pico de eliminación de AB42 se produjo cuando la producción de proteoglicanos en la superficie de las células estaba en su nivel más bajo, y la eliminación de estos proteoglicanos aumentó la ingestión, lo que sugiere que los proteoglicanos inhiben la eliminación de AB42.
«Lo que está claro es que todo esto está cronometrado por el reloj circadiano«, afirma Jennifer Hurley, profesora asociada de ciencias biológicas del Rensselaer Polytechnic Institute. «Cuando hay muchos de estos proteoglicanos de la superficie celular, los macrófagos no ingieren el AB42. No estamos seguros de por qué sería eso, pero definitivamente hay una relación», indica la .experta en ritmos circadianos
Esa relación podría utilizarse para desarrollar terapias que fomenten un mayor aclaramiento del AB42, quizás potenciando la amplitud de las oscilaciones diarias, que tienden a disminuir a medida que envejecemos. «Esta visión revela un nuevo mecanismo y camino hacia el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer a través de un enfoque interdisciplinario», afirma Deepak Vashishth, director del CBIS.
El artículo ‘Circadian control of heparan sulfate levels times phagocytosis of amyloid beta aggregates’ al completo esta disponible pinchando en este enlace.
