El papel de los metales en el Alzheimer
Por Tania Robles
México, DF. 25 de noviembre del 2015 (Agencia Informativa Conacyt).- Científicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN) estudian el papel de ciertos metales y la proteína beta-amiloide en el desarrollo de la enfermedad crónico degenerativa Alzheimer, a fin de conocer y aprender su desarrollo.
El Alzheimer, enfermedad cuyos síntomas característicos son la pérdida de memoria y habilidades del lenguaje, alteraciones del pensamiento abstracto y juicio, entre otras, llega a afectar a 350 mil personas en México. Se estima que una de cada tres personas enfrentará esta enfermedad progresiva y degenerativa en algún familiar, informa el Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía (INNN) de la Secretaría de Salud.
El jefe del Departamento de Química del Cinvestav Zacatenco, Alberto Vela Amieva, platicó acerca de la investigación que a lo largo de ocho años lo ha conducido junto con su equipo a conocer un fenómeno relacionado con la presencia de metales y los efectos que provoca en nuestro cerebro y que podría explicar una causa de la enfermedad de Alzheimer.
Mediante estudios teóricos y experimentales se ha llegado a establecer que la existencia y acumulación anormal de metales como el cobre (II) y zinc (II) en ciertas fibras proteínicas, genera estrés oxidativo —un desequilibrio en el organismo de antioxidantes y radicales libres— en el cerebro.
Estos metales se concentran en fibras proteínicas llamadas amiloides, depósitos fibrilares asociados con la disfunción irreversible de los órganos anfitriones, y en el caso de las relacionadas con el Alzheimer, compuestas por agregados derivados de la proteína beta-amiloide. Estas proteínas de 42 aminoácidos se doblan de maneras muy particulares para después ensamblarse.
“A estas fibras proteínicas se pega el cobre y se vuelve un centro en donde se pueden pegar más moléculas como podría ser el oxígeno. Cuando esto pasa, se comienzan a formar especies químicas que se llaman especies reactivas de oxígeno, estas son radicales y tienen un electrón libre que hace que exista una gran interacción con moléculas dentro del cerebro y neuronas, por ejemplo en la membrana celular, en la cual si llega a afectar el núcleo puede dañar el ADN y provocar daños de transmisión de información. Ahora sabemos que mucha de la gente que tiene enfermedades crónico degenerativas como Alzheimer o Parkinson, diabetes tipo 2, tienen en común la formación de este agregado molecular específico”, explicó el investigador del Cinvestav.
Alteraciones y experimentación
Se sabe que los pacientes con Alzheimer tienen estas fibras en su cerebro, pero no se conocen las causas de por qué estas fibras hacen que se manifieste la enfermedad y que los tejidos se deterioren de manera anormal.
En esta investigación se están aclarando evidencias de que la presencia de estos metales en las estructuras beta-amiloide promueve la formación de especies reactivas de oxígeno que, en el caso de esta enfermedad, se difunden en neuronas y sus dendritas, deteriorando así el tejido nervioso.
“Lo que se especula o se tiene idea, es que en cuanto se desequilibra la presencia del cobre en el cerebro, se genera este tipo de fallos, pero lo que no sabemos es el porqué; el porqué de pronto cuando hay altas concentraciones de cobre se promueven estas cosas y no sabemos la causa, que es lo que sigue en conocer”, añadió.
Este trabajo se realiza de forma teórica y experimental. Por su parte, el doctor Vela Amieva realiza la investigación teórica y de cálculos, misma que se contrasta con la parte experimental mediante técnicas espectroscópicas, de difracción y radiación de sincrotrón realizada por la doctora Liliana Quintanar Vera, también del Departamento de Química del Cinvestav.
“Dado que no podemos realizar los experimentos con sincrotrón en el país, una estudiante se va al acelerador lineal de Stanford para hacer las mediciones. Es muy importante que al comparar lo que nosotros predecimos y lo que ellos observan, cuadra. Esto nos da apoyo de que vamos en buena dirección”, agregó.
Lo que han concluido es que el cobre sí tiene un papel importante en esta enfermedad. "Las moléculas de cobre se concentran en ciertos puntos que causan un efecto en el cual se comienza a sufrir un plegamiento en el tejido, mismo que es observado experimentalmente cuando se observan los cerebros con una textura totalmente distinta de personas sanas. Esto se debe a que estas estructuras que se generan en el interior del cerebro comienzan a causar problemas a largo plazo en la persona”, concluyó.
En estos momentos, el equipo de químicos teóricos se encuentra trabajando con la proteína priónica relacionada con la encefalopatía espongiforme bovina, de la cual ya se tiene un esquema celular más completo del papel del cobre en esta. Además, los investigadores buscan conocer cuáles son las fuerzas que promueven el ensamblaje de estas fibras proteínicas, por lo que su trabajo continuará en busca de las respuestas.
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