Cada vez más cerca de descifrarse, el papel de la microglía en el Alzheimer

Por: Aidee García, Instituto de Fisiología Celular-UNAM.

Aunque no existe una cura o tratamiento definitivo contra enfermedades como Alzheimer, los avances en el entendimiento de la neurobiología del cerebro, y en específico sobre cómo se regulan las conexiones neuronales, han permitido una mejor comprensión de sus causas y orígenes.

El estudio de la microglía, las células inmunes del sistema nervioso, parece ser particularmente importante en el desarrollo de la enfermedad, según las investigaciones que ha hecho en los últimos años Beth Stevens, investigadora del Departamento de Neurología de la Escuela de Medicina de Harvard, y el Centro de Neurobiología Kirby del Boston Children’s Hospital, quien presentó sus resultados en un seminario organizado por el Instituto de Fisiología Celular de la UNAM.

Además de cumplir funciones de defensa del cerebro contra infecciones, la microglía participa en un proceso cerebral llamado “poda sináptica” durante el cual se eliminan conexiones sinápticas innecesarias mientras que se fortalece a las que permanecen, manteniéndose de esta forma un delicado balance del funcionamiento cerebral.

Se sabe, por ejemplo, que la eliminación excesiva de conexiones deriva en padecimientos neurológicos, pero se desconocen aún los mecanismos específicos y las causas del desequilibrio en el proceso de poda sináptica.

Esta es una de las preguntas que orienta el trabajo de Stevens, quien durante el seminario compartió con la comunidad del IFC algunos de los avances que ha realizado su laboratorio en colaboración con otros grupos de investigación.

La poda psináptica

La investigadora encontró que la microglía participa en la poda sináptica a través de moléculas de la vía del complemento, una vía inmunológica innata que sirve como primera defensa ante infecciones bacterianas y para remover moléculas no deseadas en el cuerpo. Moléculas pertenecientes a esta vía, como C1q ,C3 o C4, se expresan dentro del cerebro en diferentes contextos, por ejemplo, durante lesiones cerebrales.

Stevens y sus colaboradores han detectado que éstas llegan a expresarse en el cerebro sano durante periodos críticos, como el desarrollo embrionario o la adolescencia, marcando ciertas conexiones neuronales para su eliminación.

La poda sináptica es fundamental para el cerebro y de no llevarse a cabo esta depuración, habría un exceso de conexiones cerebrales. Sin embargo, la señalización que recibe la microglía durante este proceso puede fallar y derivar en escasez o exceso de eliminación de conexiones.

Stevens y colegas creen que estas fallas podrían estar relacionadas con el desarrollo de enfermedades como la de Alzheimer, autismo y esquizofrenia.

Uno de los hallazgos que los hace pensar así es la relación que han encontrado, mediante estudios genéticos, entre el riesgo de tener esquizofrenia y una mayor expresión del gen C4A.

Además, estudios poblacionales apuntan a genes relacionados tanto con la microglía como con el sistema inmunológico como principales genes de riesgo para enfermedades como Alzheimer.

Uno de los hallazgos de Stevens y su equipo con potencial para poder desarrollar tratamientos en un futuro, es el que no sólo existen moléculas señalizadoras que indican a la microglía que elimine conexiones sinápticas, sino que hay algunas que lanzan una señal de no eliminación, como la molécula CD47, que podría utilizarse como molécula protectora de conexiones neuronales en enfermedades que ocasionan una pérdida excesiva de éstas.

Otros estudios de su equipo incluyen el trabajo con células pluripotenciales inducibles humanas y la secuenciación de células únicas de la microglía mientras desarrolla diferentes funciones cerebrales, con el fin de seguir comprendiendo cómo funcionan estas células y su papel en padecimientos del cerebro.

Luis Tovar-y-Romo, investigador del Instituto de Fisiología Celular, quien presentó el seminario de Stevens, considera que las tecnologías usadas por este grupo, «están permitiendo hacer descripciones moleculares precisas de los mecanismos neuropatológicos en el cerebro, y eventualmente, nos proveerán de herramientas moleculares para su el tratamiento de lo que hasta ahora son enfermedades incurables del sistema nervioso».