El estudio in vitro, liderado por especialistas del CONICET, describe un posible blanco terapéutico contra el Parkinson, el Alzheimer, la esclerosis múltiple y otras enfermedades neurodegenerativas. Si bien existen abordajes médicos para mejorar la calidad de vida de las personas que padecen patologías neurodegenerativas, es necesario realizar más investigaciones para desarrollar terapias efectivas.
En este contexto y mediante la realización de estudios in vitro especialistas del CONICET descubrieron un posible blanco terapéutico contra el Parkinson, el Alzheimer, la esclerosis múltiple, la enfermedad de Huntington y otras patologías neurodegenerativas. El trabajo se describe en la revista Biochimica et Biophysica Acta – Molecular Basis of Disease.
“En nuestro trabajo comprobamos que diferentes mecanismos moleculares, que se han estudiado de manera paralela, en realidad interactúan y que esa interacción podría desempeñar un papel importante en diferentes patologías neurodegenerativas. Asimismo, identificamos un potencial blanco terapéutico para esas condiciones”, señala Carina Weissmann, investigadora del CONICET en el Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE, CONICET-UBA), con sede en la ciudad de Buenos Aires.
Estudios in vitro
Diferentes investigaciones han reportado la disminución del pH (incremento de la acidez) y el aumento de una citoquina llamada interleuquina 6 (principal modulador del sistema inmune en el cerebro) en procesos patológicos de neuroinflamación que tienen lugar en enfermedades neurodegenerativas.
Paralelamente, otros trabajos comenzaron a develar los mecanismos por los cuales un tipo de proteínas, llamadas ASIC1a, altamente distribuidas en neuronas del sistema nervioso central, podrían tener un rol importante en distintas patologías neurodegenerativas.
“En este reciente trabajo comprobamos que estos mecanismos moleculares estudiados en forma paralela (la activación de proteínas ASIC1, condiciones de bajo pH y la interleuquina 6), interactúan y que esta interacción podría desempeñar un papel relevante en múltiples enfermedades neurodegenerativas”, subraya Weissmann.
Lo que el equipo de investigación pudo demostrar, en experimentos realizados en modelos celulares (células humanas y neuronas de cerebro de ratón) que simulan procesos de neuroinflamación, es que el aumento de la interleuquina 6 conduce a una redistribución de las proteínas ASIC1a de zonas intracelulares a la membrana de las neuronas.
“Cuando aumenta la presencia de proteínas ASIC1a en la membrana de las neuronas, se produce un mayor ingreso de sodio y calcio al medio intracelular y esto activa otras moléculas. Pudimos evaluar que en células esto causó alteraciones en la morfología lo que lleva a la muerte celular. Estas alteraciones pudimos evitarlas bloqueando la activación de las proteínas ASIC1a”, explica Catalina Salinas, becaria doctoral del CONICET en el IFIBYNE y primera autora del estudio. Y continúa: “Al bloquear las proteínas ASIC1a, evitamos la muerte celular”.
“Nuestros resultados indican que la interacción entre la interleuquina 6 y las proteínas ASIC1a desencadena cascadas celulares que podrían conducir a la muerte celular. Sin embargo, bloquear las proteínas ASIC1a en presencia de la interleuquina 6 y pH bajo evita estos efectos nocivos, sugiriendo que las proteínas ASIC1a podrían ser objetivos terapéuticos. Estudios futuros tendrán que confirmarlo”, afirma Weissmann.
“Lo interesante es que los estudios in vitro permitieron desentrañar minuciosamente diversas moléculas y mecanismos involucrados en procesos que mantienen la vida o por el contrario causan la muerte neuronal. Este enfoque nos proporciona una evaluación fundamentada en bases sólidas. En todo caso, estudios futuros en modelos animales para el estudio de enfermedades neurodegenerativas son una interesante alternativa para recabar más datos sobre el blanco terapéutico que analizamos y sentar bases para la búsqueda de terapias novedosas”, concluye Weissmann, Bioquímica egresada en 2002 de la UBA con una tesis doctoral realizada en la Universidad de Osnabrück, en Alemania, y un posdoctorado en el Centro de Investigación del Cerebro y Enfermedades VIB-KU, en Lovaina, Bélgica.
Referencia bibliográfica:
Castellanos, L. C. S., Gatto, R. G., Malnati, G. O. M., Montes, M. M., Uchitel, O. D., & Weissmann, C. (2024). Redistribution of ASIC1a channels triggered by IL-6: Potential role of ASIC1a in neuroinflammation. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Basis of Disease, 1870(2), 166927.
https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2023.166927