Investigadores de la Universidad de Tulane han creado un mapa subcelular, el primero de su tipo, de un área del cerebro comúnmente afectada por la enfermedad de Alzheimer, un paso clave para desentrañar los misterios de cómo se desarrolla esta enfermedad cerebral degenerativa.
El estudio, publicado en Nature Communications , esclareció los mecanismos genéticos que causan la pérdida de células cerebrales que permiten que la enfermedad progrese e identificó una proteína clave como un objetivo potencial para el tratamiento.
Más de 55 millones de personas en todo el mundo padecen demencia, y el Alzheimer representa entre el 60 % y el 70 % de estos casos. A pesar de su prevalencia, se sabe poco sobre su causa y los medicamentos existentes solo pueden aliviar temporalmente los síntomas, no prevenir la progresión de la enfermedad.
«El cerebro humano es el órgano más complejo del cuerpo humano y el mecanismo de muchas enfermedades como el Alzheimer es difícil de descifrar», afirmó el autor principal, Hui Shen, director asociado del Centro de Informática Biomédica y Genómica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Tulane. «Mediante la transcriptómica espacial, pudimos crear un mapa de una parte de la corteza prefrontal con resolución unicelular para intentar comprender los factores subyacentes del Alzheimer».
Los investigadores utilizaron secuenciación estéreo para examinar una pequeña sección de la corteza prefrontal (la región responsable de la toma de decisiones y el control emocional) en seis cerebros en diferentes etapas del Alzheimer.
Esta tecnología les permitió «mapear» el tejido cerebral con casi 250 veces la resolución de herramientas anteriores, esencialmente acercándose para revelar interacciones genéticas dentro de una sola célula y cómo estas cambian a medida que progresa la enfermedad.
El estudio descubrió que los módulos genéticos encargados de proteger las neuronas se debilitan o desaparecen en los pacientes de Alzheimer, lo que permite que proteínas dañinas vinculadas a la enfermedad se acumulen y dañen las células.
Los investigadores identificaron una proteína, ZNF460, como crucial para los procesos neuroprotectores de estos módulos y como un objetivo potencial para el tratamiento.
«Lo más importante es que hemos identificado varias interacciones interesantes a nivel molecular que protegen a las neuronas bajo estrés, y estas interacciones desaparecieron en pacientes con Alzheimer», afirmó el autor principal, Yun Gong, profesor del Centro de Informática Biomédica y Genómica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Tulane. «Si encontramos una manera de dirigirnos a ZNF460 de forma que mantenga estos módulos en funcionamiento, podríamos inhibir la progresión del Alzheimer».
En otro descubrimiento sorprendente, el estudio encontró que la estructura en capas del cerebro desaparece a medida que la enfermedad avanza, un fenómeno que, según Gong, «no se había observado antes».
En el futuro, Shen y Gong dijeron que esperan investigar más sobre ZNF460 y determinar si su ausencia por sí sola puede estar relacionada con la aparición del Alzheimer.
«Este es solo un paso hacia la comprensión de la fisiopatología de la enfermedad de Alzheimer», afirmó Shen. «Diferentes áreas del cerebro pueden responder de forma distinta al desarrollo de la enfermedad, por lo que debemos seguir trabajando para examinar otras regiones y crear la imagen más completa posible».
Más información: Yun Gong et al., Stereo-seq de la corteza prefrontal en el envejecimiento y la enfermedad de Alzheimer, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-024-54715-y
