La activación de una vía específica del cerebro y el correcto metabolismo de azúcares en este órgano tendrían un rol importante en el avance de la patología neurodegenerativa.
Estudios fueron realizados por los Dres. Pedro Cisternas y Nibaldo Inestrosa, del laboratorio de Neurobiología Moleculardel Centro de Envejecimiento y Regeneración.
Los investigadores plantean que la activación de la vía Wnt aumentaría los niveles de glucosa, proceso fundamental para las neuronas y la actividad cerebral, impidiendo la progresión de la enfermedad.
Durante los últimos cinco años, el Dr. Nibaldo Inestrosa y su equipo en el laboratorio de Neurobiología Molecular del Centro de Envejecimiento y Regeneración, CARE UC, ha estudiado la relación entre el metabolismo energético cerebral y la vía de señalización Wnt. Junto al Dr. Pedro Cisternas, describieron que esta última es fundamental para el desarrollo y función del sistema nervioso, al demostrar que se encuentra disminuida en la enfermedad de Alzheimer. Además, determinaron en modelos animales que es capaz de estimular significativamente la utilización de glucosa en células cerebrales, promoviendo la generación de energía para la función neuronal.
Con estos resultados los investigadores sostienen que, a través de fármacos la vía Wnt podría ser activada para que aumenten los niveles de azúcar y con ello detener el avance de este mal, lo cual mejoraría significativamente la calidad de vida de quienes padecen esta enfermedad: los pacientes y sus familias.
“El metabolismo energético cerebral involucra los procesos bioquímicos que permiten mantener la energía celular necesaria para el funcionamiento preciso de los procesos cerebrales, incluyendo funciones cognitivas como memoria y aprendizaje. Este importante proceso bioenergético se encuentra disminuido en patologías neurodegenerativas, incluida la enfermedad de Alzheimer, de gran prevalencia a nivel mundial”, explica el Dr. Inestrosa, quien además es director del Centro de Excelencia en Biomedicina de Magallanes, CEBIMA.
Es importante destacar que la vía Wnt es un mecanismo de señalización formado por proteínas, que se relaciona a procesos de formación del cerebro, sinapsis, interacción de las neuronas, además de la memoria y el aprendizaje. El Dr. Nibaldo Inestrosa ha explorado su rol protagónico en Alzheimer y otras fallas, y algunas estrategias para activarla, con el fin de prevenir lesiones y recuperar la comunicación entre las neuronas.
Modelos animales
El Alzheimer es la enfermedad más frecuente asociada al envejecimiento, afecta a 18 millones en el mundo y la cuarta causa de muerte en el planeta. Los científicos buscaban frenar o retardar su progreso y para ello desarrollaron experimentos en modelos animales transgénicos.
Al activar la vía Wnt en los modelos in vivo, se mejora su respuesta cognitiva y se estimula el metabolismo de la glucosa. Sin embargo, cuando al mismo tiempo se inyecta un inhibidor de la captación de glucosa, este efecto protector se pierde. “Esto quiere decir que la activación de la vía promueve la mejora, pero ésta también es dependiente del uso de glucosa y la generación de ATP”, subraya el Dr. Inestrosa.
“Nuestros estudios y análisis indicaron que la activación de la vía Wnt estimula el metabolismo de glucosa, principalmente en neuronas. Este proceso bioquímico -que involucra la formación, ruptura y conversión de los carbohidratos en los organismos vivos- es muy importante en el cerebro, ya que este órgano requiere mucha glucosa y energía para su correcto funcionamiento. Especialmente en las regiones relacionadas con procesos de memoria y aprendizaje, como la corteza y el hipocampo”, detalla el Dr. Pedro Cisternas.
Según explica el investigador de CARE, nuestro cerebro representa aproximadamente el 2% del peso corporal, pero necesita cerca del 20% del oxígeno y el 25% de ATP de nuestro cuerpo. Esta última es la molécula energética que ocupan las células para sus funciones vitales.
“En ese contexto, un aspecto significativo es que el metabolismo de la glucosa se encuentra disminuido en casi todas las enfermedades neurodegenerativas como Alzheimer, Parkinson y Hungtinton, lo que se vincula a una disminución en la capacidad del cerebro para utilizar la glucosa. Esto también es relevante en medicina, siendo, el consumo de glucosa, una importante herramienta de diagnóstico en pacientes mediante imágenes, denominado PET”.
Señalización interrumpida
En la enfermedad de Alzheimer las neuronas se deterioran debido a la acumulación de una proteína insoluble llamada beta amiloide, la cual interrumpe la función de señalización que comunica las neuronas entre sí. “Entonces, al rescatar la vía Wnt es posible recuperar la relación entre las células cerebrales y prevenir lesiones. Por todo ello, para nosotros es fundamental encontrar compuestos que la activen y que puedan transformarse en eventuales tratamientos para combatir esta patología”, señala el Dr. Nibaldo Inestrosa.
El riesgo de padecer demencia aumenta claramente con la edad y se calcula que alrededor de un 45% de las personas mayores de 85 años padecen deterioro cognitivo. Por esta razón, CARE y CEBIMA siguen adelante con su misión de comprender a fondo los mecanismos implicados en la enfermedad y al mismo tiempo, investigar compuestos que puedan transformarse en futuras terapias para disminuir los efectos de esta patología en la población y mejorar la calidad de vida de los pacientes.
Producto natural
La vía Wnt es capaz de estimular significativamente la utilización de glucosa en células cerebrales, promoviendo la generación de energía para la función neuronal. Nibaldo Inestrosa y su equipo han demostrado que esta puede activarse utilizando el Andrografolido, un compuesto natural de una planta de la India, que mejora significativamente la memoria y aprendizaje en modelos animales de la enfermedad de Alzheimer.
“Este efecto depende de la activación del metabolismo energético por la vía Wnt. Además, hemos mostrado que su activación en etapas asintomáticas de la enfermedad, es capaz de retrasar la aparición de la falla cognitiva en los ratones con la patología”, explica el Premio Nacional de Ciencias Naturales 2008.
Por su parte, el Dr. Cisternas comenta que “queremos elaborar terapias a partir de moléculas que generan una activación de esta vía y así, proyectar beneficios para los pacientes con Alzheimer que permitan principalmente, retardar la pérdida de memoria. Esto podría ser de gran impacto para los afectados y su entorno familiar”. (Por: María Mercedes Barraza C. Agencia: Inés Llambías Comunicaciones).
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