Investigadores de once centros de España, Estados Unidos y Alemania, entre ellos la Universidad de Valencia (UV), INCLIVA y el Instituto de Salud Carlos III, han analizado el efecto sobre el cerebro humano de la eritropoyetina (EPO ), una hormona secretada fundamentalmente por los riñones, así como su potencial como terapia para el tratamiento de enfermedades neurológicas y psiquiátricas
Los resultados de la investigación, liderada por el catedrático del Departamento de Biología Celular de la UV Juan Nácher, también integrante de la Estructura de Investigación Interdiciplinaria BIOTECMED (UV), miembro del Grupo de Investigación en Psiquiatría y Enfermedades Neurodegenerativas de INCLIVA y jefe de grupo del Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental (CIBERSAM), se han publicado en la revista Molecular Psychiatry.
La investigación, que pone de manifiesto los efectos del tratamiento con eritropoyetina (EPO) sobre la estructura, conectividad, plasticidad y actividad de las neuronas inhibidoras, es fruto de la colaboración con el Instituto Max Planck de Ciencias Multidisciplinares en Gottingen y el Instituto Central de Salud Mental de Mannheim (Alemania), en la que también ha participado Vicent Teruel, investigador del Departamento de Anatomía y Embriología Humana de la UV.
La mayoría de los estudios sobre la EPO se han centrado en su papel sobre la regulación de la producción de células sanguíneas o hematopoyesis. Sin embargo, desde hace años, tras los resultados de estudios en modelos animales y de ensayos clínicos, hay evidencia de que la EPO tiene, además, efectos beneficiosos, independientes de la hematopoyesis, sobre la cognición, en además de poseer propiedades neuroprotectoras y neurorregenerativas.
Las bases celulares y moleculares de estos efectos de la EPO sobre el sistema nervioso central han empezado a elucidarse a través del trabajo de los laboratorios de los investigadores de este trabajo y otros, revelando un impacto muy notable de la hormona sobre la estructura y el funcionamiento de las neuronas excitadoras, los componentes principales de los circuitos del cerebro.
“En este trabajo, hemos demostrado que la EPO también tiene un efecto muy relevante sobre las neuronas inhibidoras o interneuronas, una subpoblación neuronal que controla de forma muy precisa la actividad y la sincronización de las neuronas excitadoras. Estas neuronas inhibidoras son también importantes porque están alteradas en distintos trastornos que afectan al sistema nervioso”, explica Juan Nácher.
En el trabajo se han identificado, mediante herramientas de biología celular y molecular de última generación, la expresión de receptores de EPO en las neuronas inhibidoras y se han descrito los efectos del tratamiento crónico con EPO sobre distintas categorías de neuronas inhibidoras en el hipocampo, una región clave para la formación de la memoria y que se encuentra alterada en diferentes desórdenes neurológicos y psiquiátricos.
“Hemos puesto en evidencia que este tratamiento modifica las interacciones moleculares entre las neuronas inhibidoras y excitadoras. También induce reducciones en la complejidad estructural de las interneuronas y su conectividad, así como cambios en las moléculas que regulan la plasticidad de estas neuronas inhibidoras. Además, el tratamiento disminuye el metabolismo y la actividad de las interneuronas”, añade Juan Nácher.
Los resultados proponen que los efectos positivos del tratamiento con EPO sobre enfermedades del sistema nervioso podrían ser causados, al menos en parte, por un control restrictivo de la hormona sobre las neuronas inhibidoras, que facilitaría la plasticidad de las neuronas excitadoras, favoreciendo cambios en la su conectividad y actuando sobre el balance entre excitación e inhibición, que se encuentra alterado en diferentes enfermedades del sistema nervioso central.
Referencia bibliográfico: Curto, Y., Carcelero, H., Klimczak, P. et al . Erytropoyétin restrains la inhibitoria potencial de interneurons in el mouse hippocampus. Mol Psychiatry (2024). https://doi.org/10.1038/s41380-024-02528-2
