El equipo de investigación demuestra cómo el neurotransmisor puede ser clave en el control de la toxicidad del Alzheimer

Con casi 50 millones de pacientes con demencia en todo el mundo, la enfermedad de Alzheimer es la enfermedad neurodegenerativa más común. Su síntoma principal es el deterioro de las capacidades cognitivas generales, incluida la capacidad de hablar o recordar. La importancia de encontrar una cura se entiende ampliamente con una población cada vez más envejecida y una esperanza de vida cada vez mayor. Sin embargo, aún no se ha dado una definición clara a la causa de la terrible enfermedad.

Un equipo de investigación de KAIST en el Departamento de Química dirigido por el profesor Mi Hee Lim asumió la iniciativa para descubrir un nuevo papel para la somatostatina, un neurotransmisor basado en proteínas, en la reducción de la toxicidad causada en el mecanismo patogénico que conduce al desarrollo de la enfermedad de Alzheimer. El estudio fue publicado en la edición de julio de Química de la naturaleza.

Según la hipótesis amiloide, el depósito anormal de proteínas Aβ provoca la muerte de las células neuronales. Mientras que las aglomeraciones de Aβ constituyen la mayoría de las placas envejecidas por fibrosis, y en estudios recientes, se encontraron altas concentraciones de metales de transición en las placas de pacientes con Alzheimer.

Esto sugiere una estrecha interacción entre los iones metálicos y Aβ, lo que acelera la fibrosis de las proteínas. El cobre, en particular, es un metal de transición activador de oxidación-reducción que puede producir grandes cantidades de oxígeno y causar un grave estrés oxidativo en los orgánulos celulares. Las proteínas Aβ y los metales de transición pueden interactuar estrechamente con los neurotransmisores en las sinapsis, pero aún no se conocen los efectos directos de tales anomalías en la estructura y función de los neurotransmisores.

En su investigación, el equipo del profesor Lim descubrió que cuando la somatostatina, el neurotransmisor basado en proteínas, se encuentra con complejos de cobre, Aβ y metal-Aβ, se autoagrega y deja de realizar su función innata de transmitir señales neuronales, pero comienza a atenuarse. la toxicidad y aglomeración de complejos metal-Aβ.

Esta investigación, realizada por la Dra. Jiyeon Han et al. del Departamento de Química de KAIST, reveló la estructura de coordinación entre el cobre y la somatostatina a nivel molecular a través de la cual sugirió el mecanismo de aglomeración, y descubrió los efectos de la somatostatina en la ruta de aglomeración de Aβ dependiendo de la presencia o ausencia de metales. El equipo ha confirmado además que la unión al receptor de la somatostatina, las interacciones con las membranas celulares y los efectos sobre la toxicidad celular por primera vez reciben atención internacional.

El profesor Mi Hee Lim dice que «esta investigación tiene una gran importancia por haber descubierto un nuevo papel de los neurotransmisores en la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer».

«Esperamos que esta investigación contribuya a definir la red patógena de enfermedades neurodegenerativas causadas por el envejecimiento y al desarrollo de futuros biomarcadores y medicamentos», agregó.

Proporcionado por KAIST