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# Biología# Neurociencia

Nuevas perspectivas sobre los mecanismos del Alzheimer

Investigaciones recientes muestran cómo interactúan la amiloide y el tau en el Alzheimer.

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La enfermedad de Alzheimer es una condición que afecta el cerebro y provoca pérdida de memoria y otros problemas Cognitivos. Se caracteriza por dos problemas principales: la acumulación de proteínas dañinas en el cerebro y cambios en las células cerebrales que interrumpen su función. Estos problemas a menudo se conocen como placas Amiloides y ovillos de TAU.

¿Qué son las placas amiloides y los ovillos de tau?

Las placas amiloides son grumos hechos de una proteína llamada amiloide-β (Aβ). Estas placas se forman fuera de las células cerebrales y pueden interferir en la comunicación entre ellas. Por otro lado, los ovillos de tau están compuestos por una proteína llamada tau, que normalmente ayuda a estabilizar la estructura de las células cerebrales. En el Alzheimer, tau se vuelve anormal y forma ovillos enredados dentro de las células, interfiriendo en su capacidad para funcionar correctamente.

La conexión entre amiloide y tau

Las investigaciones muestran que las placas amiloides pueden llevar a la formación de ovillos de tau. Cuando Aβ se difunde en el cerebro, parece activar los procesos que conducen a la formación de ovillos de tau. La relación exacta entre estas dos proteínas y cómo contribuyen a la enfermedad sigue siendo un área de exploración activa.

Hallazgos recientes sobre la enfermedad de Alzheimer

Estudios recientes han señalado la posibilidad de que ciertos tratamientos médicos puedan introducir accidentalmente semillas de amiloide en los pacientes. Estas semillas pueden llevar a la deposición de amiloide en el cerebro y, como resultado, podrían desencadenar o empeorar los síntomas del Alzheimer.

Metodología de investigación

En estos estudios, los científicos usaron un modelo de ratón que imita ciertos aspectos del Alzheimer. Inyectaron a los ratones extractos cerebrales de pacientes diagnosticados con Alzheimer. Al examinar los cerebros de estos ratones con el tiempo, los investigadores pudieron observar cómo cambiaban los niveles de amiloide y tau.

Observaciones clave y resultados

Aceleración de la acumulación de amiloide

Los ratones que recibieron extractos cerebrales de Alzheimer mostraron un aumento más rápido en los niveles de amiloide en comparación con los ratones de control que fueron inyectados con tejido cerebral sano. Esto indica que la presencia de amiloide en los extractos puede acelerar la acumulación de esta proteína en el cerebro.

Hallazgos significativos en diferentes áreas del cerebro

Los investigadores observaron diferencias notables en la presencia de amiloide en áreas específicas del cerebro, como el cerebelo y los vasos sanguíneos. El amiloide era más prevalente en áreas que normalmente no se ven afectadas tan pronto en la enfermedad, lo que sugiere que las semillas inyectadas podrían alterar el patrón usual de acumulación de amiloide.

Diferencias en la patología de tau

A medida que aumentaban los niveles de amiloide, los investigadores también notaron que la patología de tau comenzaba a desarrollarse. Los ratones expuestos a extractos cerebrales de Alzheimer mostraron signos de formación de ovillos de tau, que no estaban presentes en los ratones de control. Esto sugiere que la introducción de amiloide podría influir también en la formación de ovillos de tau.

Investigando los detalles de la patología de amiloide y tau

Técnicas utilizadas en el análisis

Para entender mejor cómo se comportan el amiloide y tau en el cerebro, los científicos emplearon varias técnicas. Miraron cuánto de estas proteínas estaban presentes en el cerebro homogenizando muestras de tejido y realizando ensayos. Esto ayudó a cuantificar los niveles de amiloide y tau.

Hallazgos sobre el tiempo y la localización

Los investigadores rastrearon la presencia de amiloide y tau a lo largo del tiempo. Encontraron que el amiloide aparecía primero, seguido por tau. Esto fue cierto para múltiples grupos de ratones inyectados con diferentes extractos cerebrales de Alzheimer, indicando un patrón en cómo se acumulan e interactúan estas proteínas.

Rol de diferentes regiones del cerebro

Al observar de cerca áreas como el cerebelo y los vasos sanguíneos, los investigadores encontraron que el amiloide estaba apareciendo en lugares que típicamente no lo acumulan rápidamente. Esto sugiere que los extractos inyectados podrían cambiar cómo y dónde se acumula el amiloide, llevando a posibles nuevas direcciones de investigación sobre los efectos del amiloide en diferentes regiones del cerebro.

Consideraciones éticas en la investigación

Uso de tejidos humanos

Este tipo de investigación depende de tejidos cerebrales humanos obtenidos éticamente de donantes. Se siguen estrictas pautas para garantizar que toda la investigación se realice con respeto hacia las personas de las que se obtienen los tejidos. El consentimiento informado es un aspecto crítico de este proceso.

Importancia de los estándares éticos

El uso de tejido humano permite a los investigadores estudiar la enfermedad en un contexto más natural. Sin embargo, es crucial adherirse a estándares éticos para asegurar que la investigación se realice de manera responsable y con respeto hacia los donantes y sus familias.

Implicaciones para la investigación futura

Los hallazgos de estos estudios sugieren varias áreas importantes para la investigación futura. Entender cómo el amiloide afecta tanto la acumulación de tau como la función cerebral en general podría llevar a mejores tratamientos y herramientas de diagnóstico para la enfermedad de Alzheimer.

Potencial para nuevas terapias

Si los investigadores pueden determinar cómo bloquear o revertir los efectos del amiloide en la patología de tau, podría llevar a nuevas estrategias para tratar el Alzheimer. Hay emoción por la posibilidad de diseñar medicamentos que apunten específicamente a la deposición de amiloide o a los ovillos de tau.

Necesidad de continuar la investigación

Más estudios utilizando varios modelos animales pueden ayudar a clarificar la relación entre amiloide y tau. Al entender los mecanismos de cómo estas proteínas influyen entre sí, los científicos podrían desarrollar enfoques terapéuticos más efectivos.

Conclusión

La enfermedad de Alzheimer presenta una interacción compleja entre las placas amiloides y los ovillos de tau. Investigaciones recientes utilizando modelos animales han proporcionado valiosos insights sobre cómo estas proteínas contribuyen a la progresión de la enfermedad. Si bien queda mucho por entender, especialmente en lo que respecta al tiempo y la localización de estas proteínas, los hallazgos sugieren un potencial significativo para avanzar en las estrategias de tratamiento. Las consideraciones éticas en torno a la investigación siguen destacando la importancia de una práctica científica responsable, allanando el camino para futuros descubrimientos que podrían mejorar la vida de quienes se ven afectados por la enfermedad de Alzheimer.

Fuente original

Título: Induction and characterisation of Abeta and tau pathology in AppNL-F/NL-F mice following inoculation with Alzheimer's disease brain homogenate

Resumen: Alzheimers disease (AD) is defined by the accumulation of neurofibrillary tangles containing hyperphosphorylated Tau and plaques containing Amyloid-{beta} (A{beta}). The aggregation of these two proteins is considered central to the disease. The lack of animal models that can recapitulate A{beta} and tau pathologies without overexpressing these proteins has hindered AD research. Accelerating pathology by inoculating A{beta} and tau seeds has helped to understand their prion-like propagation in the brain. Previous studies failed to characterise both A{beta} and tau pathologies in vivo upon inoculating AD brain homogenates. Here we present a longitudinal and systematic study; we inoculated the AppNL-F/NL-F knockin mice, which express humanised A{beta} and murine wild-type tau, with extracts from diseased human brains to analyse the contribution of A{beta} and tau assemblies to AD pathogenesis. We found that mice inoculated with AD brain extracts evinced early and prominent amyloid deposition, while those injected with control brain extracts or vehicle did not. Parenchymal and vascular amyloid accumulated in the same brain regions affected in control-inoculated AppNL-F/NL-F mice. However, the extent of vascular amyloid far exceeded that seen in AppNL-F/NL-Fmice injected with control brain extracts, and parenchymal deposits extended to a previously untargeted brain region - the cerebellum. An end-point titration of an AD brain homogenate in AppNL-F/NL-F mice demonstrated that human A{beta} seeds can be titrated in a prion-like fashion, which is useful for sample comparison, diagnostic and risk studies. Notably, the inoculation of AppNL-F/NL-F mice with AD brain homogenate induced intense tau phosphorylation, and provides more detailed context for the inoculation of AppNL-F/NL-F mice with human samples to study temporal and mechanistic relationships between A{beta} and tau pathology, vascular amyloid deposition and bioactivity of A{beta} seeds.

Autores: John Collinge, S. A. Purro, M. Farmer, E. Quarterman, J. Ravey, D. X. Thomas, E. Noble, C. Turnbull, J. Linehan, T. Nazari, S. Brandner, M. A. Farrow, D. M. Walsh

Última actualización: 2024-07-15 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.11.602448

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.11.602448.full.pdf

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

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