Dr. Roberto Coria
Entre las enfermedades neurodegenerativas humanas con mayor prevalencia —es decir, la proporción de individuos que la padecen— se encuentra el alzhéimer. Es conocida también como demencia senil, pero igualmente existe la demencia presenil, un subtipo que se presenta en personas jóvenes.
Hace más de un siglo, en 1907, el psiquiatra alemán Alois Alzheimer describió por primera vez esta patología al estudiar el caso de Auguste Deter, una paciente de 51 años con síntomas fuertes de neurodegeneración. En la actualidad, con el aumento de la población de la tercera edad, la enfermedad de Alzheimer se ha convertido en uno de los problemas sociales y de salud de mayor importancia a nivel mundial. Dentro de las características más relevantes del alzhéimer, se encuentra la agregación extraneuronal del péptido beta-amiloide (Aβ, que forma lo que se conoce como placas seniles) y la añadidura intracelular de la proteína Tau generando ovillos neurofibrilares.
El péptido Aβ se genera fisiológicamente por la proteólisis secuencial de la proteína precursora amiloide (app, por sus siglas en inglés). La app, a su vez, es una proteína que se expresa en diferentes tipos celulares del sistema nervioso central, donde desempeña un papel fundamental en el crecimiento neuronal y la comunicación entre las neuronas. Por su parte, Tau es una proteína que se expresa principalmente en las neuronas y se asocia a los microtúbulos, los cuales forman el citoesqueleto de las células; esto es esencial para el crecimiento y la división celular. El alzhéimer y otras enfermedades neurodegenerativas, en conjunto, se denominan como Taupatías, las cuales se caracterizan por la agregación de la proteína Tau, con la que se establecen estructuras de diferente grado de complejidad, incluidos los ovillos neurofibrilares.
A la fecha, se sabe que la manifestación de la enfermedad de Alzheimer puede tener causas fisiológicas y genéticas, sin embargo, aún hay un alto grado de desconocimiento de los mecanismos moleculares que desencadenan la patología. Por lo mismo, los tratamientos actuales básicamente son paliativos, ya que todavía no se cuenta con una estrategia terapéutica que revierta la enfermedad. El desarrollo de la investigación sobre el alzhéimer en humanos es muy difícil no sólo por la complejidad del cerebro y del sistema nervioso en general, sino por la obvia limitación ética y experimental que implica realizar estudios invasivos. No obstante, gracias a la elaboración de modelos murinos y de neuronas en cultivo, se ha avanzado en el conocimiento de la biología básica de la enfermedad. Sin embargo, en los últimos años, se han desarrollado modelos alternativos para estudiar los efectos aislados de la agregación del péptido Aβ y de la proteína Tau, esto con el objetivo de evitar la complejidad que implica el estudio en sistemas de mamíferos. Estos modelos incluyen, entre otros organismos, al nemátodo Caenorhabditis elegans, a la mosca de la fruta Drosophila melanogaster y a la amiba social Dictyostelium discoideum.
En el Instituto de Fisiología Celular de la Universidad Nacional Autónoma de México (unam), Yaisa Castillo, Diana García y Roberto Coria forman parte de un grupo de investigación que está instituyendo un sistema de estudio de los efectos fisiológicos del péptido Ab y de la proteína Tau en la levadura Saccharomyces cerevisiae. Algunos estudios recientes muestran que se puede recapitular en levaduras algunos efectos de estos péptidos, por lo que este organismo unicelular puede ser un modelo muy adecuado para examinar los mecanismos moleculares que desencadenan la enfermedad de Alzheimer. El propósito de desarrollar estas «levaduras humanizadas» es estudiar los aspectos básicos de la patología y generar también un sistema con el que se puedan realizar tamizajes de drogas y fármacos con potencial terapéutico.
Actualmente, este grupo de investigación ha encontrado que la expresión de la proteína Tau afecta la función de las mitocondrias y del retículo endoplásmico de la levadura, lo cual repercute en los niveles de expresión de algunos genes. Además, han descubierto que tanto la proteína Tau como el péptido Ab forman agregados en diferentes compartimentos celulares, especialmente, en la mitocondria. Así, una pregunta que quieren contestar a corto plazo es saber si las levaduras envejecidas son más susceptibles a la expresión de las proteínas del alzhéimer y los efectos metabólicos que, en estas condiciones, se producirían en las células.