Un estudio liderado por el Laboratorio de Fisiología Molecular del departamento de Medicina y Ciencias de la Vida (MELIS) de la Universitat Pompeu Fabra (UPF) han identificado 238 genes reguladores de la enfermedad de Alzheimer, donde destaca Surf4, que contribuye al desarrollo de la enfermedad alterando la regulación del calcio dentro de la célula.
Combinando técnicas de biología molecular, genómica y bioinformática se los investigadores del Laboratorio de Fisiología Molecular han identificado 238 genes protectores o activadores frente a la enfermedad de Alzheimer. Entre ellos destaca el gen Surf4, que está involucrado en el control del calcio intracelular y, mediante el aumento de la toxicidad de la proteína β-amiloide, contribuye a la enfermedad.
Cada año, en el mundo se diagnostican 10 millones de nuevos casos de demencia. De estos, 7 de cada 10 se deben a la enfermedad de Alzheimer. Esta enfermedad se desarrolla con la edad, cuando la proteína β-amiloide comienza a plegarse mal y agregarse dentro del cerebro teniendo un efecto neurotóxico. Por el momento no existe un tratamiento efectivo para evitar la agregación y neurotoxicidad de la proteína β-amiloide.
En el estudio publicado en el International Journal of Molecular Sciences, han identificado, en levaduras, 238 genes, similares a los de los humanos, que regulan la enfermedad de Alzheimer. 81 de ellos aumentan la toxicidad de la proteína β-amiloide y 157 son protectores ante esta toxicidad celular.
Mediante un análisis bioinformático, el Laboratorio de Fisiología Molecular del departamento de Medicina y Ciencias de la Vida (MELIS) ha revelado que la mayoría de los 238 genes identificados intervienen, en la actividad mitocondrial, la traducción de proteínas y la regulación del calcio intracelular.
En este último proceso, donde están implicados gran parte de los genes identificados, destaca el gen Surf4, cuya proteína regula la entrada de calcio en el interior de la célula y ha resultado aumentar la toxicidad de la proteína β-amiloide, contribuyendo a la enfermedad de Alzheimer.
La identificación de este gen como acelerador del daño por toxicidad de la proteína β-amiloide, abre las puertas a identificar nuevas dianas terapéuticas que regulen la toxicidad amiloidea en la enfermedad de Alzheimer.
Tal y como destaca el coordinador del estudio, Francisco J. Muñoz, “el calcio es uno de los mensajeros más importantes que trasladan información del exterior hacia dentro de las células. Interviene en casi todas las funciones celulares. Por esto cuando se sobreexpresa la proteína Surf4, que impide la entrada de calcio y aborta los procesos celulares dependientes de él, las neuronas no pueden funcionar y se vuelven muy sensibles a la toxicidad amiloidea”.
En este trabajo también han participado los investigadores del departamento MELIS, Pol Picón-Pagès, Mònica Bosch-Morató, Laia Subirana, Francisca Rubio-Moscardó, Biuse Guivernau, Hugo Fanlo-Ucar, Víctor Herrera-Fernández, Rubén Vicente, José M.Fernández-Fernández, Jordi García-Ojalvo, Baldomero Oliva, Francesc Posas y Eulàlia de Nadal.
La investigación se ha realizado gracias al apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación, la Agencia Estatal de Investigación, las ayudas FEDER, el Instituto Español de Salud Carlos III, ERANET y la Fundación QUAES a través de la cátedra QUAES-UPF de Biomedicina e Ingeniería Biomédica.
