LÍNEA BETA AMILOIDE • Laura Ortega Hernández La enfermedad de Alzheimer es actualmente la demencia neurodegenerativa mas frecuente en personas mayores de 60 años, esta caracterizada por la acumulación de placas amiloides, marañas neurofibrilares además de una pérdida progresiva de la memoria que culmina con una demencia total, siendo el hipocampo el área mas atrofiada, el hipocampo es un núcleo involucrado en los procesos cognitivos de aprendizaje y memoria espacial. La inervación colinergica hipocampal presenta una degeneración en la EA lo que causa un déficit en la memoria de tipo anterograda en los inicios de la enfermedad y finalmente se ve afectada la memoria retrograda, este núcleo mantiene una relación estrecha con la corteza frontal y las cortezas temporal y parietal, las cuales son sitios de formación e integración de la memoria. Varios investigadores se han enfocado al estudio de esta patología desde diversos puntos en los que se cree se origina dicha enfermedad, como lo son mutaciones en el metabolismo de la proteína precursora del amiloide (APP), la presenilina-1 (PS1), presenilina-2 (PS2) y mutaciones en la apolipoproteina E4, que probablemente estén originando la agregación de la proteína amiloide-β que se refleja en un déficit cognitivo; todos estos factores han sido estudiados en modelos de ratones transgenicos, y que tienen como fundamento los efectos de la cascada amiloidea; una de las teorías mas abordadas es acerca de mutaciones en el metabolismo de la APP que por acción de la γ y la β secretasas, dos enzimas proteolíticas, dan origen a un péptido de 40 a 42 a.a., en el cual ya se han estudiado toda la secuencia de sus aminoácidos, y se ha propuesto por Tran et al., 2001 que es la fracción Aβ25-35 la que tiene un efecto toxico sobre las neuronas, y si bien ya se tienen identificados los marcadores presentes en esta demencia no se sabe el momento justo en el que se comienza a dar el mayor daño por la acumulación de esta proteína ya que se ha visto en estudios post-mortem que personas que presentan gran acumulación de placas, no demostraron déficit cognitivo. De igual manera se ha analizado el incremento del estrés oxidativo que se produce por la acumulación de la Aβ y el posible mecanismo que se desencadena generando una cascada de eventos que lleven finalmente a la muerte neuronal, esto a partir de diferentes vías: una de ellas se origina por el incremento en la respuesta inflamatoria con un aumento en la actividad de la glia y de los astrositos, estos liberan factores mediadores de la inflamación como son interleucinas 1,6, factor de necrosis tumoral-α (TNFα), sintasas del oxido nítrico (NOS2), esta ultima involucrada con la producción de NO (ON); y la vía propuesta que involucra una activación de los canales de calcio de tipo NMDA por la acumulación de la Aβ, la cual incrementaría los niveles de calcio intracelular el cual es requerido para que la NOS1 genere ON; el incremento de esta especie reactiva y otras mas como el anión superoxido (O2-), el peroxido de hidrogeno (H2O2) y la consecuente formación de otras especies reactivas perjudiciales para la célula como la formación del peroxinitrito (ONOO-) que produce la nitración de proteínas esenciales para la célula como la superoxido dismutasa (SOD) una enzima antioxidante y la peroxidación de lípidos en la membrana. Los mecanismos de daño generados en la célula son regulados y en determinado momento bloqueados mediante procesos fisiológicos desencadenados por el estrés oxidativo produciendo la transcripción de chaperones moleculares con cierta capacidad antioxidante, estos intervienen de forma directa en el plegamiento, importación y exportación de las proteínas, sin embargo en condiciones de estrés estas proteínas chaperonas impiden la agregación de otras proteínas parcialmente plegadas o en estado de desnaturalización; estas se encuentran distribuidas en toda la célula, las principales son la Hsp27 en citoplasma, Hsp60/Hsp10 en mitocondria, Hsc70/Hsp70 y Hsp90 localizadas en núcleo y citoplasma; su función dentro de la célula ha sido ampliamente estudiado debido a su efecto protector y en la actualidad se estudia su posible contribución en las enfermedades neurodegenerativas. En el laboratorio de Neurofarmacología se llevan a cabo diferentes líneas de investigación en las cuales a partir de un deposito intra-hipocampal del péptido Aβ2535, en cerebros de ratas Wistar, se analiza su efecto sobre los procesos cognitivos de aprendizaje y memoria en paradigmas como el laberinto acuático de Morris y el laberinto radial; se analiza también el efecto antiinflamatorio de fármacos como el ibuprofeno y su contribución en el mejoramiento de los procesos cognitivos; se han cuantificado los niveles de especies reactivas como el oxido nítrico a diferentes horas a grupos con aprendizaje y sin aprendizaje para comprar los niveles de este radical y el desencadenamiento de la muerte celular. Otro de los estudios realizados con este péptido es realizando tinciones inmunohistoquímicas en cortes de cerebro en regiones del hipocampo y la corteza temporal donde se ha observado el mayor daño neuronal en la enfermedad de Alzheimer, con estas tinciones se busca demostrar la inmunoreactivadad para las Hsp70 y Hsp90 que estarían involucradas en los mecanismos de defensa celular bloqueando mecanismos de muerte como FAD, TNFα, el complejo Apaf-1/procaspasa-9/citocromo-C, entre otros, probablemente activados por la presencia de la fracción Aβ25-35. Fracción Aβ25‐35 Ca++ ROS ROS NOS2 TNFR1 HSP90 NMDA PI3K TRADD/ PIP3 tau PIP2 FADD Akt tau Ca++ ATP ADP HSP70 Bad tau tau tBid P NOS1 L‐Arginina L‐Citrulina + NO tau + O2 →ONOO DFF45 Citocromo-C Bax/Bax Chaperones Bcl-2/Bcl-X tau Interleucina-1,6 Procaspasa-9 Calcio 14-3-3 Caspasa-8 ? 0 L HSP60 HSP90 HSP70 1 Apaf-1 Caspasa-3 CASPASA‐3 Aβ APP iNOS NO - ONOO O2 EO, LPP daño al DNA NEUROTOXICIDAD - Alteración mitocondrial 1. MUERTE CELULAR ALZHEIMER Figura 2. Modelo modificado a partir del propuesto por Butterfield et al., 1999 Laura Ortega Hernandez