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El proceso de reciclaje celular es clave para una vida más larga y saludable

Durante dos décadas de investigación, un grupo de científicos del Centro de Investigación de Autophagy en Texas, han podido determinar la importancia clave del proceso de “limpieza celular” en la salud y la longevidad. En esta investigación en modelos animales, los científicos encontraron que los ratones con niveles elevados de autofagia (proceso que usa una célula para eliminar sustancias no deseadas o tóxicas que pueden dañar la salud celular), viven cerca de un 10% más de tiempo y se muestran más saludables, con menos probabilidades de desarrollar cánceres espontáneos relacionados con la edad y cambios patológicos relacionados con enfermedades degenerativas del corazón y riñón.

Hace veinte años, este grupo de investigación descubrió la proteína beclin-1, codificada por el gen BECN1, clave en el proceso biológico de la autofagia. La investigación del grupo, ha demostrado que la autofagia es importante en muchos aspectos de la salud humana, como la prevención de enfermedades neurodegenerativas, la lucha contra el cáncer y la lucha contra las infecciones. En 2003, el equipo de científicos descubrió que la maquinaria genética requerida para la autofagia era esencial para la extensión de la vida útil observada en modelos animales de gusanos.

Desde entonces, los investigadores creen que la autofagia es un mecanismo muy importante y necesario para una vida útil prolongada que se observa cuando los organismos modelo se tratan con ciertas drogas o cuando tienen mutaciones en ciertas vías de señalización. La capacidad natural del cuerpo para realizar autofagia disminuye con el envejecimiento, lo que probablemente contribuye al proceso de envejecimiento en sí.

Sin embargo, una pregunta crucial permaneció sin respuesta: ¿es seguro y beneficioso el aumento de la autofagia en la vida de los mamíferos? En otras palabras, ¿puede la autofagia prolongar la vida útil y mejorar la salud?

Para responder a esta pregunta, la Dra. Levine y sus colegas, crearon un ratón modificado genéticamente que había aumentado persistentemente los niveles de autofagia. Los investigadores realizaron una mutación en la proteína de autofagia Beclin-1 que disminuye su unión a otra proteína, Bcl-2, que normalmente inhibe la función de Beclin-1 en el proceso de autofagia. Como los investigadores esperaban, estos ratones tenían niveles más altos de autofagia desde el nacimiento y en todos sus órganos.

Estos estudios tienen implicaciones importantes para la salud humana y para el desarrollo de medicamentos para mejorarla. Muestran que las estrategias para aumentar la vía celular de la autofagia pueden retardar el envejecimiento y las enfermedades asociadas. Los investigadores sugieren que sería seguro aumentar los niveles de autofagia de forma crónica para tratar enfermedades como las enfermedades neurodegenerativas. Por tanto su objetivo ahora es desarrollar fármacos que aumenten la autofagia, mediante la estrategia de interrumpir la unión de las proteínas Beclin-1 y Bcl-2.

Referencia: Álvaro F. Fernández, Salwa Sebti, Yongjie Wei, Zhongju Zou, Mingjun Shi, Kathryn L. McMillan, Congcong He, Tabitha Ting, Yang Liu, Wei-Chung Chiang, Denise K. Marciano, Gabriele G. Schiattarella, Govind Bhagat, Orson W. Moe, Ming Chang Hu, Beth Levine. Disruption of the beclin 1–BCL2 autophagy regulatory complex promotes longevity in miceNature, 2018; DOI: 10.1038/s41586-018-0162-7

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Sigue la esperanza de revertir el Alzheimer

Un equipo de investigadores del Instituto Clinic Lerner Research en Cleveland han analizado el agotamiento gradual de una enzima llamada BACE1 que revierte la formación de placas amiloides en los cerebros de modelos animales (ratones) con enfermedad de Alzheimer, observándose una considerable mejoría en la función cognitiva de los animales. El estudio publicado en el Journal of Experimental Medicine, despierta la esperanza de que los medicamentos dirigidos a esta enzima puedan tratar con éxito la enfermedad de Alzheimer en humanos.

Uno de los primeras etapas en la enfermedad de Alzheimer es una acumulación anormal de péptido de beta amiloide, que puede formar grandes placas de amiloide en el cerebro y alterar la función de las sinapsis neuronales. La enzima beta-secretasa (BACE1) ayuda a producir el péptido beta-amiloide mediante la escisión de la proteína precursora amiloide (APP). Por lo tanto, los fármacos que inhiben BACE1 se están desarrollando como tratamientos potenciales para la enfermedad de Alzheimer, pero debido a que BACE1 controla otros muchos procesos importantes mediante la escisión de proteínas distintas a la APP, estas sustancias podrían tener efectos secundarios graves.

Los ratones que carecen completamente de BACE1 sufren graves defectos del desarrollo neurológico. Para investigar si la inhibición de BACE1 en adultos podría ser menos dañina, el grupo de investigación generó ratones que gradualmente pierden esta enzima a medida que envejecen. Estos ratones se desarrollaron normalmente y parecían mantenerse perfectamente sanos con el tiempo.

Posteriormente, los investigadores cruzaron a estos roedores con ratones que comienzan a desarrollar placas amiloides y la enfermedad de Alzheimer cuando tienen 75 días para obtener ambos procesos. La descendencia resultante también formó placas a esta edad, a pesar de que sus niveles de BACE1 fueron aproximadamente un 50% más bajos que lo normal. Sorprendentemente, sin embargo, las placas comenzaron a desaparecer a medida que los ratones continuaron envejeciendo y perdiendo la actividad BACE1, hasta que, a los 10 meses de edad, los ratones no tenían placas en el cerebro.

La disminución de la actividad de BACE1 también dio como resultado niveles más bajos de péptido beta-amiloide e invirtió otras características de la enfermedad de Alzheimer, como la activación de células microgliales y la formación de procesos neuronales anormales.

La pérdida de BACE1 también mejoró el aprendizaje y la memoria de los ratones con la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, cuando los investigadores realizaron grabaciones electrofisiológicas de las neuronas de estos animales, encontraron que el agotamiento de BACE1 solo restaura parcialmente la función sináptica, lo que sugiere que BACE1 puede ser necesaria para el proceso cognitivo y la actividad sináptica adecuada .

Este estudio podría proporcionar pistas sobre el proceso de inversión en la deposición de amiloide preformada para revertirse tras la eliminación secuencial y aumentada de BACE1. Estos estudios deben ser tomados con mucha precaución, pero son una esperanza como estrategias de intervención contra la sintomatología de la enfermedad de Alzheimer mediante el uso de inhibidores de BACE1, aunque sigue existiendo muchas dudas con la posible toxicidad indeseada. Los estudios futuros deberían desarrollar estrategias para minimizar las deficiencias sinápticas que surgen de la inhibición significativa de BACE1 para lograr beneficios máximos y óptimos para los pacientes de Alzheimer.

Referencia: Xiangyou Hu, Brati Das, Hailong Hou, Wanxia He, Riqiang Yan. BACE1 deletion in the adult mouse reverses preformed amyloid deposition and improves cognitive functionsThe Journal of Experimental Medicine, 2018; jem.20171831 DOI: 10.1084/jem.20171831

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Una nueva molécula detiene el desarrollo del alzhéimer en ratones

Una nueva molécula, denominada ASS234, detiene el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer y mejora los síntomas cognitivos, según concluye un estudio con ratones transgénicos portadores de genes humanos tratados para causar la enfermedad.

Así lo indica un nuevo estudio, llevado a cabo por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Universidad Complutense de Madrid y la Universidad Autónoma de Barcelona. Las características de esta molécula sugieren su uso para tratar el deterioro cognitivo y la neurodegeneración que subyace en el alzhéimer. El estudio se publica en la revista Journal of Psychiatry and Neuroscience.

“Su efecto se debe por un lado a que bloquea la agregación o depósito en el cerebro de la proteína tóxica amiloidea, implicada en alzhéimer, y por otro, a que estimula la transmisión colinérgica y monoaminérgica, lo que mejora notablemente los síntomas cognitivos de la enfermedad”, explica Ricardo Martínez Murillo, investigador del CSIC en el Instituto Cajal, en Madrid.

La nueva molécula ASS234, patentada y desarrollada por los expertos del CSIC y la UAB, está diseñada como un híbrido de dos moléculas conocidas.

Una es la donepezil (Aricept©), que se utiliza actualmente para tratar los déficits cognitivos del alzhéimer, y la otra es un inhibidor de la enzima monoaminooxidasa tipo B. Esta enzima se encuentra activada en los pacientes de dicha patología generando estrés oxidativo.

Fuente: www.agenciasinc.es

Referencia: Serrano MP, Herrero-Labrador R, Futch HS, Serrano J, Romero A, Fernandez AP, Samadi A, Unzeta M, Marco-Contelles J, Martinez-Murillo R The proof-of-concept of ASS234: Peripherally administered ASS234 enters the central nervous system and reduces pathology in a male mouse model of Alzheimer disease. Journal of Psychiatry and Neuroscience. DOI: 10.1503/jpn.150209

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