Recuperar una proteína perdida podría cambiar el cerebro en el síndrome de Down

Restablecer el nivel de una proteína concreta y llevarla a la astroglía —células cerebrales con forma de estrella— podría ayudar a normalizar el funcionamiento de los circuitos neuronales en el síndrome de Down. Es la conclusión de un estudio de científicos estadounidenses publicado en la revista Cell Reports.

El síndrome de Down es una afección genética en la que una persona tiene tres copias del cromosoma 21 en lugar de dos. El exceso de genes de esta región provoca todo un abanico de alteraciones: desde cardiopatías y problemas del sistema inmunitario hasta trastornos del funcionamiento cerebral.

Los científicos saben desde hace tiempo que la estructura de las neuronas de las personas con este síndrome es distinta y que sus conexiones son peores. Un tipo importante de células cerebrales, la astroglía (o los astrocitos), se encarga de formar esas conexiones entre neuronas. Por si se había olvidado, la astroglía está formada por ayudantes con forma de estrella y numerosas prolongaciones finas que llegan hasta las neuronas. Produce proteínas necesarias para construir conexiones y para que el cerebro funcione con normalidad.

Al estudiar ratones con modelos de trastornos congénitos del desarrollo, los científicos descubrieron que, durante el crecimiento, la astroglía de estos animales produce menos cantidad de ciertas proteínas. De ahí surgió la hipótesis: si se proporcionan a estas células las proteínas que les faltan, ¿se podrán «reparar» las conexiones dañadas?

La elegida fue la proteína pleiotrofina (Ptn), que dirige el crecimiento de las prolongaciones de las células nerviosas durante el desarrollo cerebral. Resultó que los ratones sin Ptn tenían menos ramificaciones neuronales, igual que lo que los científicos habían observado en ratones con un modelo del síndrome de Down. Era lógico pensar que la causa fuese la falta de esta proteína.

A continuación, los investigadores quisieron comprobar qué ocurría si llevaban Ptn de forma artificial a la astroglía del cerebro de ratones con síndrome de Down. Para ello, «empaquetaron» el gen Ptn en un virus que se dirige directamente a las células diana. El método se llama virus adenoasociados y ya se utiliza, por ejemplo, en terapia génica. El gen Ptn se introdujo en toda la astroglía del cerebro de ratones adultos con síndrome de Down.

Prestaron especial atención a la corteza visual y al hipocampo, regiones cerebrales responsables de la visión y la memoria que se ven especialmente afectadas por el síndrome de Down. Cuando la astroglía empezó a producir más Ptn, la densidad de ramificaciones de las conexiones neuronales en esas zonas volvió a los niveles de los ratones normales.

Los científicos fueron un paso más allá y midieron si cambiaba la actividad eléctrica del hipocampo al dar más Ptn a la astroglía. Resultó que la actividad eléctrica se volvió igual que en los ratones sin síndrome de Down.

Los autores creen que los resultados son esperanzadores, pues este enfoque podría dar lugar a nuevas estrategias terapéuticas no solo para el síndrome de Down, sino también para otros trastornos del desarrollo, como el síndrome de Rett, el síndrome X frágil e incluso enfermedades relacionadas con el envejecimiento, entre ellas el párkinson.

Como referencia: en teoría, el cerebro adulto tiene poca plasticidad y las neuronas rara vez forman conexiones nuevas. Pero, si se manipulan las proteínas que secreta la astroglía, se podría intentar «reescribir» incluso el sistema nervioso adulto.

Por ahora, solo son éxitos de laboratorio en roedores, pero el avance parece prometedor para la medicina del futuro.