Poliserina y destrucción cerebral

Un nuevo estudio revela a un inesperado «cómplice» de las enfermedades cerebrales: largas cadenas repetitivas del aminoácido serina, los llamados dominios de poliserina. Los científicos han descubierto que estas cadenas pueden destruir neuronas y potenciar la aglomeración patológica de proteínas asociada a enfermedades como el alzhéimer. El trabajo se publicó en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Para entender por qué es importante, hay que recordar la proteína tau. En un cerebro sano, sostiene el «esqueleto» interno de las neuronas y ayuda a la célula a transportar sustancias. Pero en las tauopatías, un grupo de enfermedades al que pertenece también el alzhéimer, tau deja de cumplir su función, sufre cambios químicos y se agrupa en ovillos tóxicos. Estos asfixian a la neurona y acaban matándola.

Los investigadores ya habían observado que junto a esos ovillos suelen aparecer otras proteínas con largas repeticiones de serina. Estas repeticiones también se encuentran en enfermedades hereditarias, como la enfermedad de Huntington o la ataxia espinocerebelosa de tipo 8. Pero no se sabía si las poliserinas eran dañinas por sí mismas o si simplemente estaban allí.

Megan Van Alstine y Roy Parker, de la Universidad de Colorado, decidieron averiguarlo. Mediante un vector viral inocuo, hicieron que el cerebro de ratones recién nacidos produjera una proteína con una cola de 42 moléculas de serina.

Los ratones con esta proteína crecían peor. Pesaban menos de lo normal, se movían peor y perdían coordinación. En la prueba del rotarod, en la que el ratón debe mantenerse sobre una varilla giratoria, estos animales caían mucho antes. En el laberinto de comportamiento elegían zonas abiertas y peligrosas, como si hubieran perdido el instinto de conservación. En la prueba de memoria apenas recordaban el contexto que debería provocarles miedo.

El estudio del cerebro reveló una muerte masiva de células de Purkinje, grandes neuronas del cerebelo responsables del movimiento. Las poliserinas las destruían casi por completo. También se detectaron inflamación y acumulaciones de poliserina en los núcleos celulares, donde formaba grandes agregados tóxicos.

Después, los científicos pasaron a la pregunta principal: ¿influye la poliserina en tau? En ratones que ya tenían tau humana mutante, añadir poliserina aceleró la neurodegeneración. Esos animales morían mucho antes. En sus cerebros había más tau «fosforilada» e insoluble, formas que crean ovillos tóxicos rígidos.

Además, la tau del cerebro de estos animales «infectaba» mejor a la tau sana, haciendo que se plegara de forma incorrecta. Esto significa que la poliserina vuelve más agresiva la patología de tau y facilita que se propague a las células vecinas.

Para comprobar si la serina era única, los científicos la compararon con otras cadenas repetitivas: polialanina y poliglutamina. En cultivos de neuronas humanas, solo la cadena de poliserina atraía a tau y aceleraba su agregación.

Los autores señalan que en el estudio se obligó a las células a producir demasiada poliserina, lo que puede diferir de las condiciones naturales. Sin embargo, el hecho permanece: los dominios de poliserina son tóxicos por sí mismos y agravan las tauopatías.

Si se consigue bloquear la interacción entre tau y la poliserina, podría abrirse una nueva vía para tratar enfermedades cerebrales. Como señaló Parker, para combatir estas enfermedades hay que detener la agregación de tau lo antes posible.