Un estudio innovador del Instituto de Investigación Hospital 12 de Octubre (Instituto i+12) ha descubierto una interacción entre los fallos en las conexiones neuronales y la activación de las células del sistema inmune que mantienen y ‘limpian’ el cerebro (la microglía). Según los resultados de esta investigación, el fallo en las conexiones o disfunción sináptica actúa como una ‘alarma’ que provoca que la microglía se active más y más a lo largo del tiempo. Esta interacción, que ocurre al inicio del envejecimiento y la neurodegeneración, antes de que se establezca la enfermedad de Alzheimer, abre la posibilidad de centrar posibles tratamientos en proteger o potenciar esta comunicación entre las conexiones y las células que protegen el cerebro o microglía.

Los resultados sugieren también que estas células inmunitarias ayudan a que una parte clave de las conexiones se mantenga más estable y no siga deteriorándose. Esto significaría que la microglía (que se activa a través de la proteína TREM2) no solo reacciona al daño, sino que también tiene un papel protector o de mantenimiento a lo largo del tiempo.

Los resultados tienen implicaciones directas para el desarrollo de tratamientos preventivos. Según Estrella Morenas, neuróloga del Hospital 12 de Octubre e investigadora principal del Grupo Enfermedades Neurodegenerativas del Instituto i+12, “el potencial beneficio clínico de intensificar la proteína TREM2 podría ser mayor si se aborda el problema en las etapas iniciales, cuando el fallo en las conexiones es el impulsor biológico predominante, en lugar de esperar a que la enfermedad de Alzheimer esté establecida”. También abre una ventana a la potencial aplicación de estos tratamientos en otras enfermedades neurodegenerativas, siempre en etapas tempranas.

BIOMARCADORES PREDICTORES

El estudio, realizado mediante una colaboración internacional con la Universidad de Wisconsin, en EEUU, el DZNE, en Alemania, y el BarcelonaBeta Research Center, en Barcelona, en dos cohortes de 639 voluntarios cognitivamente sanos, utiliza la presencia de biomarcadores en muestras de líquido cefaloraquídeo obtenidas a lo largo del tiempo.

La investigación identificó un perfil específico de biomarcadores (neurogranina, α-sinucleína y S100B) que predice el aumento en la actividad microglial, independientemente e incluso antes de la presencia de biomarcadores de la Enfermedad Alzheimer.

Además de la ventana terapéutica que se abre para posibles tratamientos, el trabajo subraya también el potencial de utilizar un panel de biomarcadores – incluyendo estos marcadores de función sináptica y activación glial identificados- para definir perfiles bioquímicos específicos que mejoren la predicción del deterioro cognitivo y ayuden a seleccionar pacientes para ensayos clínicos en las primeras fases de las enfermedades neurodegenerativas.

El artículo de investigación Synaptic dysfunction and glial activation markers throughout aging and early neurodegeneration: a longitudinal CSF biomarker-based study, ha sido publicado recientemente en la revista Molecular Neurodegeneration.

El Instituto de Investigación del Hospital 12 de Octubre (i+12), participa en un proyecto que busca entender cómo una célula sana de un niño se convierte en leucemia para evitar que se produzca. Este proyecto aplicará el campo naciente de la mecanómica a la investigación. Según este ámbito las leyes de la física gobiernan sobre la biología, por lo que la leucemia se desarrolla por la influencia de variables físicas y mecánicas. Entender ese proceso físico permitirá, en última instancia, intervenir en su biología y saber por qué una célula sana de un niño se convierte en leucemia.

Los investigadores dispondrán en este proyecto de tecnología de microscopia óptica, microfluídica e informática que les permitirá analizar múltiples parámetros en diferentes regiones de la célula y de la médula ósea donde se manifiesta la leucemia.

Francisco Monroy, físico del i+12 y de la UCM explica que “la leucemia no es solo una cuestión de genes. Las células cancerosas se desarrollan y discurren por unos caminos de la médula ósea, donde se gesta la enfermedad. Aquí hay gran cantidad de fuerzas de carácter físico y mecánico que influyen. Conociendo esas fuerzas y determinantes de carácter físico, estamos convencidos de que seremos capaces de reconducir esos caminos y evitar esa enfermedad”.

Además, Monroy espera que de esta investigación pueda desarrollarse una máquina que sirva para conocer cómo evoluciona la enfermedad. “Con una muestra o biopsia de los niños en los que exista sospecha de leucemia, la máquina podrá obtener un perfil que permita prever cómo va a evolucionar esta enfermedad. Se obtendrá una especie de predicción, como hacen los meteorólogos para conocer la previsión del tiempo, pero aplicada a la evolución de la enfermedad y basada en las características del paciente”.

Este proyecto de investigación, financiado por la Fundación BBVA, es uno de los tres que lidera el Hospital Infantil Universitario Niño Jesús, perteneciente al Servicio Madrileño de Salud, basados en el estudio de la epigenética y la mecanómica con el objetivo de descubrir el origen de la leucemia, por qué se produce y en qué momento una célula sana se convierte en maligna. Si se consigue entender cómo se gesta la leucemia se conseguirá prevenirla.

Un 5 % de los niños nacen con predisposición genética de padecer leucemia, aunque todavía se desconoce el motivo por el que se tiene esta predisposición. De este porcentaje, el 1% de ellos acaba teniendo la enfermedad.