Científicos descubren que un tipo de daño del ADN se produce como parte de la actividad normal del cerebro

Actualizado 24/03/2013 13:16:18 CET

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MADRID, 24 (EUROPA PRESS)

Científicos de los Institutos Gladstone, en San Francisco, California (Estados Unidos), han descubierto que un determinado tipo de daño en el ADN pensado durante mucho tiempo que es particularmente perjudicial para las células cerebrales en realidad puede ser parte de un proceso regular no nocivo. El equipo también encontró que las interrupciones de este proceso ocurren en modelos de ratón de la enfermedad de Alzheimer y se identificaron dos estrategias terapéuticas que reducen estas interrupciones.

Los investigadores han sabido por mucho tiempo que el daño del ADN se produce en todas las células, acumulándose a medida que envejecemos. Pero un tipo particular de daño en el ADN, conocido como una ruptura de doble cadena o DSB, en sus siglas en inglés, ha sido considerado como una fuerza importante detrás de las enfermedades relacionadas con la edad, como el Alzheimer.

Ahora, científicos en el laboratorio del investigador Lennart Mucke en los Institutos Gladstone informan en la revista 'Nature Neuroscience' que DSB en las células neuronales en el cerebro también puede ser parte de las funciones normales del cerebro tales como el aprendizaje, siempre y cuando las rupturas de doble cadena estén estrechamente controladas y reparadas a tiempo. Además, la acumulación de la proteína beta amiloide en el cerebro, que se piensa ampliamente que es una causa importante de la enfermedad de Alzheimer, aumenta el número de neuronas con DSBs y retrasa su reparación.

En los experimentos de laboratorio, dos grupos de ratones, uno modificado genéticamente para simular los aspectos clave de la enfermedad de Alzheimer y otro de roedores sanos (control), exploraron un nuevo ambiente lleno de lugares, olores y texturas desconocidos. A medida que los roedores exploraron, sus neuronas se estimularon al procesar la nueva información y, después de dos horas, fueron devueltos a su entorno familiar, su casa.

El grupo de control mostró un aumento de DSB justo después de explorar el nuevo entorno, pero después de ser devueltos a su entorno familiar, bajó los niveles del DSB. "Al principio nos sorprendió encontrar DSB neuronales en los cerebros de ratones sanos", dijo Elsa Suberbielle, investigadora postdoctoral en Gladstone y autora principal del artículo.

"Pero la estrecha relación entre la estimulación neuronal y DSB y el hallazgo de que estas DSB fueron reparadas después de que los ratones volvieran a su entorno familiar sugieren que DSB son una parte integral de la actividad normal del cerebro. Creemos que este patrón de daño y reparación podría ayudar a los animales a aprender por facilitar cambios rápidos en la conversión de ADN neuronal en proteínas que están implicadas en la formación de recuerdos", concreta.

El grupo de ratones modificados para simular Alzheimer tenían niveles más altos del DSB en los niveles iniciales que aumentaron aún más durante la estimulación neuronal. Además, los investigadores detectaron un retraso sustancial en el proceso de reparación del ADN.

Para contrarrestar la acumulación de DSB, el equipo utilizó por primera vez un enfoque terapéutico basado en dos estudios recientes, uno de los cuales fue dirigido por el doctor Mucke y su compañero de equipo, que mostraron que el ampliamente utilizado fármaco antiepiléptico levetiracetam podría mejorar la comunicación neuronal y la memoria en los modelos de ratón de la enfermedad de Alzheimer y en humanos en etapas más tempranas de la enfermedad.

PRUEBAN DOS ESTRATEGIAS DISTINTAS

Los roedores tratados con el fármaco aprobado por la agencia norteamericana del medicamento (FDA) tenían menos DSB. En su segunda estrategia, modificaron genéticamente a ratones que carecen de la proteína del cerebro llamada tau, otra proteína implicada en el Alzheimer, y esta manipulación, que habían encontrado previamente que evitaba la actividad anormal del cerebro, también esquivó la acumulación excesiva de DSB.

Los resultados sugieren que un restablecimiento de la comunicación neuronal adecuada es importante para aplazar los efectos del Alzheimer, tal vez por mantener el delicado equilibrio entre el daño y la reparación del ADN. "En la actualidad, no tenemos tratamientos eficaces para retrasar, prevenir o detener el Alzheimer," dijo el Dr. Mucke, que dirige la investigación neurológica en Gladstone y es profesor de Neurociencia y Neurología en la Universidad de California, San Francisco (Estados Unidos).

"Nuestros resultados sugieren que fármacos fácilmente disponibles podrían ayudar a proteger a las neuronas contra algunos de los daños causados ??por esta enfermedad. Habrá que estudiar estas estrategias terapéuticas. También esperamos tener una mejor comprensión del papel que juegan DSB en el aprendizaje y la memoria, así como en la alteración de estas funciones cerebrales importantes de la enfermedad de Alzheimer", concluye.