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# Biología # Biología molecular

TREM2: El aliado inmune del cerebro en el Alzheimer

TREM2 juega un papel clave en la salud del cerebro y la protección contra el Alzheimer.

M. Cobas-Carreño, A. Esteban-Martos, L. Tomas-Gallardo, I. Iribarren, L. Gonzalez-Palma, A. Rivera-Ramos, J. Elena-Guerra, E. Alarcon-Martin, R. Ruiz, M.J. Bravo, J.L. Venero, X. Morató, A. Ruiz, J.L. Royo

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El papel de TREM2 en el El papel de TREM2 en el Alzheimer la lucha contra el Alzheimer. Investigando el potencial de TREM2 en
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TREM2, o Receptor Activador Expresado en Células Mieloides 2, es una proteína que se encuentra en la superficie de muchas células inmunitarias del cuerpo, especialmente en el cerebro. Es importante para mantener el cerebro y otros tejidos funcionando bien. Piensa en TREM2 como un policía de tráfico útil. Su trabajo es manejar cómo las células responden a la inflamación y lesiones, asegurándose de que todo esté funcionando como debería.

TREM2 y la Salud Cerebral

En el cerebro, TREM2 está principalmente presente en microglía, que son las células inmunitarias del cerebro. Cuando estas células detectan problemas como inflamación o daño celular, TREM2 les ayuda a responder de forma adecuada. Si TREM2 está en buen estado, puede ayudar a mantener las conexiones entre las células cerebrales, lo cual es esencial para la memoria y el aprendizaje.

La investigación ha mostrado que TREM2 podría ser útil para proteger contra la Enfermedad de Alzheimer (EA). La EA es un trastorno progresivo que perjudica la memoria y las habilidades cognitivas. Los estudios sugieren que cuando TREM2 se activa, puede ayudar a frenar un poco el declive cognitivo que viene con la EA. Es un poco como tener un buen sistema de defensa contra un ejército invasor.

La Conexión Entre TREM2 y la Enfermedad de Alzheimer

La enfermedad de Alzheimer a menudo se caracteriza por la acumulación de placas pegajosas hechas de una proteína llamada amiloide-beta (Aβ). Estas placas pueden ser perjudiciales para las neuronas, llevando a la pérdida de memoria y otros problemas cognitivos. Algunos estudios sugieren que cuando TREM2 se activa, podría ofrecer cierta protección contra los efectos dañinos de estas placas.

Sin embargo, es un poco complicado. Si bien TREM2 puede ayudar en las primeras etapas de la EA, alguna investigación indica que la microglía sobreactivada (las células inmunitarias) en etapas posteriores de la enfermedad podría contribuir a la muerte celular. Así que, TREM2 podría ser como una espada de doble filo, ayudando al principio pero potencialmente causando problemas más adelante.

Nuevos Enfoques para Apuntar a TREM2

Dado la importancia de TREM2, los científicos están explorando formas de enfocarlo para tratamientos potenciales. Un enfoque es el desarrollo de un anticuerpo monoclonal, un tipo de proteína hecha en el laboratorio que puede unirse a TREM2. Este anticuerpo específico fue creado para mejorar la vía de señalización de TREM2 para mejorar la supervivencia y actividad de las Microglías. Incluso hay un ensayo clínico en progreso para ver si este tratamiento funciona.

Aparte de los anticuerpos, los investigadores también están buscando pequeñas moléculas que puedan apuntar a TREM2. Una de estas moléculas, VG-3927, está actualmente en ensayos en etapa temprana para ver si puede ayudar a tratar enfermedades neurodegenerativas como la EA.

Cribado de Alto Rendimiento para Moduladores de TREM2

Para encontrar nuevos tratamientos que apunten a TREM2, los investigadores han estado trabajando en una estrategia llamada cribado de alto rendimiento. Este es un método para probar rápidamente muchos compuestos potenciales y ver si pueden modificar la actividad de TREM2. El objetivo es encontrar pequeñas moléculas que puedan interactuar de manera efectiva con TREM2.

El cribado se centra en encontrar moléculas que se unan bien a TREM2 y su proteína asociada, TYROBP. La interacción entre estas dos proteínas es crucial para el correcto funcionamiento de TREM2. Los investigadores están especialmente interesados en moléculas que puedan cruzar la barrera hematoencefálica, que es como una puerta de seguridad que protege el cerebro pero a veces puede mantener fuera tratamientos útiles.

Las Aventuras en el Tubo de Ensayo

Como parte del proceso de cribado, los científicos crearon proteínas especiales en el laboratorio que imitan a TREM2 y TYROBP. Usaron estas proteínas en ensayos para ver qué tan bien diferentes compuestos podían unirse a ellas. Al examinar la unión y actividad de estos compuestos, los investigadores buscan descubrir nuevos medicamentos potenciales.

En un estudio, los científicos trabajaron con bacterias E. coli para probar la actividad de varios medicamentos aprobados por la FDA. Buscaron compuestos que pudieran aumentar o inhibir la función de TREM2. Después de probar 315 medicamentos diferentes, encontraron algunos candidatos prometedores. Sin embargo, también descubrieron que un buen número de inhibidores potenciales no hacían realmente lo que se suponía que debían hacer.

Candidatos Seleccionados

Entre los medicamentos probados, tres resultaron ser activadores específicos, lo que significa que podían mejorar efectivamente la actividad de TREM2 sin causar efectos secundarios no deseados. Decidieron centrarse en dos de ellos, parbimostat y Vareniclina. La vareniclina ya es conocida como un medicamento para ayudar a las personas a dejar de fumar y parece tener efectos interesantes en el cerebro.

Cuando los investigadores probaron la vareniclina en células cerebrales humanas, aumentó exitosamente la actividad de una proteína clave relacionada con TREM2. Esta actividad aumentada podría ser útil en la lucha contra la enfermedad de Alzheimer.

Estudios de Acoplamiento Molecular

Para entender mejor cómo la vareniclina interactúa con TREM2 y TYROBP, los investigadores realizaron estudios de acoplamiento molecular. Esta es una forma sofisticada de simular cómo un fármaco podría encajar en una proteína, como una llave encaja en una cerradura. Los estudios mostraron que la vareniclina se une bien a TREM2 y TYROBP, lo que sugiere potencial para mejorar su interacción.

Los resultados fueron prometedores. La afinidad de unión de la vareniclina, o qué tan bien se unió a TREM2 y TYROBP, fue suficiente para justificar una exploración más profunda. Esto abre la puerta para diseñar nuevos compuestos que podrían ser aún más efectivos para apuntar a estas proteínas.

Avanzando en la Investigación

La idea de usar medicamentos existentes como la vareniclina de nuevas maneras es atractiva. Los investigadores creen que reutilizar medicamentos ya aprobados puede reducir riesgos y acortar el tiempo necesario para llevar tratamientos a los pacientes. Dado que ya hay datos de seguridad sobre estos medicamentos, podría acelerar el proceso de llevarlos a ensayos clínicos para Alzheimer.

Sin embargo, hay desafíos a considerar en esta línea de investigación. Pasar de estudios de laboratorio a aplicaciones en el mundo real puede revelar resultados inesperados. Por ejemplo, cómo se comporta un medicamento en el cuerpo puede variar de su comportamiento en tubos de ensayo. Además, las interacciones entre TREM2 y su proteína asociada en organismos vivos podrían ser diferentes de lo que los investigadores ven en sistemas aislados.

Conclusión

TREM2 es una proteína fascinante que juega un papel significativo en la respuesta inmune en el cerebro. Su interacción con TYROBP es crucial para un funcionamiento adecuado, especialmente en el contexto de la enfermedad de Alzheimer. Los investigadores están ocupados encontrando formas de aumentar la actividad de TREM2, no solo para tratar la EA sino también para entender sus implicaciones más amplias en la salud cerebral.

A medida que los científicos continúan explorando estos caminos, el potencial para nuevas terapias sigue siendo emocionante. La combinación de medicamentos existentes y nuevos enfoques podría ofrecer nueva esperanza para quienes están afectados por la enfermedad de Alzheimer, allanando el camino hacia tratamientos más efectivos. Así que brindemos por el policía de tráfico del cerebro, TREM2, y todos los científicos ingeniosos que trabajan incansablemente para mantener todo funcionando sin problemas.

Fuente original

Título: Drug screening targeting TREM2-TYROBP transmembrane binding

Resumen: TREM2 encodes a microglial membrane receptor involved in the disease-associated microglia (DAM) phenotype whose activation requires the transmembrane interaction with TYROBP. Mutations in TREM2 represent a high-impact risk factor for Alzheimers disease (AD) which turned TREM2 into a significant drug target. We present a bacterial two-hybrid (B2H) system designed for high-throughput screening of modulators for the TREM2-TYROBP transmembrane interaction. In a pilot study, 315 FDA-approved drugs were analyzed to identify potential binding modifiers. Our pipeline includes multiple filtering steps to ensure candidate specificity. The screening suggested two potential candidates that were finally assayed in the human microglial cell line HMC3. Upon stimulation with anti-TREM2 mAb, pSYK/SYK ratios were calculated in the presence of the candidates. As a result, we found that varenicline, a smoking cessation medication, can be considered as a transmembrane agonist of the TREM2-TYROBP interaction.

Autores: M. Cobas-Carreño, A. Esteban-Martos, L. Tomas-Gallardo, I. Iribarren, L. Gonzalez-Palma, A. Rivera-Ramos, J. Elena-Guerra, E. Alarcon-Martin, R. Ruiz, M.J. Bravo, J.L. Venero, X. Morató, A. Ruiz, J.L. Royo

Última actualización: 2024-12-02 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.02.626344

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.02.626344.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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