En un post anterior comentaba las posibilidades que se nos abren al poder detectar por primera vez la enfermedad de Alzheimer con exactitud y en un estadio temprano del curso de la enfermedad. En los análisis postmortem, la enfermedad de Alzheimer se diagnostica con exactitud por la presencia de dos estructuras extrañas, que no aparecen en el cerebro normal: una es los llamados ovillos neurofibrilares, que se observan en el interior de algunas neuronas y el otro las placas seniles, que son estructuras extracelulares formadas por estructuras neurales degeneradas y células gliales, como astrocitos y microglía.

placa_senil

Las placas seniles contienen depósitos de una proteína llamada beta-amiloide, formada a partir de otra proteína presente en el cerebro normal llamada precursor de la proteína amiloide (PPA), de la que se desconocía su función. Hasta hoy.

El cerebro está lleno de metales. De hecho, concentra mejor los metales que ningún otro órgano de nuestro cuerpo y no sabemos muy bien porqué. El cerebro contiene cantidades notables de hierro, zinc, manganeso y cobre. La revista Cell, una de las más prestigiosas del mundo, publica esta semana un estudio de Jack Rogers y su grupo de la Universidad de Melbourne en Australia que demuestra que la función de la PPA parece ser expulsar hierro fuera de la célula, para evitar que alcance concentraciones tóxicas en el interior de la neurona. Rogers y sus colegas lo han comprobado usando modelos de alzhéimer en ratones, cultivos de células nerviosas humanas sanas y material de autopsia. En la enfermedad de Alzheimer, el zinc afectaría a la homeostasis del hierro en la neurona y se acumularía en la placa senil.

En condiciones normales, el zinc es un elemento clave en la señalización celular. Entre el 4 y el 10% del genoma de todos los organismos codifica para proteínas que contienen zinc. En humanos, son aproximadamente 3.000 proteínas, siendo las más importantes la superóxido dismutasa y la anhidrasa carbónica. En algunas proteínas, como en algunos factores de transcripción, los iones zinc desempeñan una función estructural en lugar de catalítica, estabilizando los dominios proteicos denominados dedos de zinc. En mi grupo, se ha leído recientemente la tesis de Carmen Airado sobre neuronas enriquecidas en zinc, o neuronas zincérgicas. Salvo los especialistas, muy poca gente conoce la existencia de un sistema zincérgico en el cerebro.

En el caso del alzhéimer el zinc quedaría atrapado en las placas seniles lo que alteraría por una lado el papel del PPA a la hora de expulsar hierro y por otro generaría en la neurona un déficit del zinc que necesitan para su funcionamiento y transmisión nerviosa. Este círculo vicioso genera un aumento cada vez mayor de hierro, hasta alcanzar niveles nocivos para la célula y la pérdida de las funciones nerviosas de esa neurona por la escasez de zinc.

El trabajo de Rogers soluciona uno de los principales enigmas en el alzhéimer y nos da nuevas pistas para seguir trabajando.