Nuevos conocimientos sobre la relación entre el sueño, la proteína tau y la demencia
En las investigaciones se ha demostrado que la proteína tau(se abrirá en una nueva ventana), cuando se encuentra en el cerebro de personas con la enfermedad de Alzheimer, se acumula en agregados como los ovillos neurofibrilares y también presenta muchos más sitios de fosforilación(se abrirá en una nueva ventana) en comparación con la proteína tau de personas sanas. Curiosamente, parece haber un solapamiento entre esos sitios de fosforilación que se encuentran en personas con la enfermedad de Alzheimer y los que se activan durante el sueño. Marieke Hoekstra(se abrirá en una nueva ventana), investigadora del proyecto sleepyTau(se abrirá en una nueva ventana) y adscrita al Instituto de Biotecnología de Flandes(se abrirá en una nueva ventana) (VIB) en Bélgica, quería profundizar en la relación entre el sueño y la fosforilación de la proteína tau. «Durante el sueño, la temperatura del cerebro de los mamíferos desciende entre 1 y 2 °C. Aunque el descenso es pequeño, basta para activar vías sensibles a la temperatura que pueden alterar la función cerebral, incluida la fosforilación de la proteína tau», explica. Si logramos comprender cuál es la función de la proteína tau fosforilada (pTau) mientras dormimos, tendremos una primera pista de cómo, con el paso del tiempo, la pTau puede llegar a asociarse con la enfermedad. Por ello, el equipo del proyecto sleepyTau, llevado a cabo en el Laboratorio de Comunicación Neuronal, dirigido por Patrik Verstreken(se abrirá en una nueva ventana), se propuso examinar la reorganización dependiente del sueño en el hipocampo, una región cerebral esencial para la consolidación de la memoria. El hipocampo es también una de las primeras regiones en verse afectada por la enfermedad de Alzheimer.
ACT («Comprobación de la física fundamental con el Telescopio Cosmológico de Atacama»)Conocimientos sobre el cerebro durante el sueño y la acción de la proteína tau
Para comprender mejor la fuerza de las conexiones neuronales dependientes de la proteína tau en el hipocampo, en el proyecto sleepyTau se utilizó una técnica en la que se colocaban cortes cerebrales de ratones sobre una matriz multielectrodos(se abrirá en una nueva ventana). «Con los electrodos de esta configuración, estimulamos las neuronas en un punto concreto y medimos cómo respondían a esta estimulación las neuronas situadas más abajo, es decir, aquellas a las que están conectadas las neuronas estimuladas», añade Hoekstra, coordinador del proyecto financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie(se abrirá en una nueva ventana). El equipo descubrió que la respuesta de las neuronas situadas más abajo es mucho más intensa cuando los ratones han dormido bien. Curiosamente, si los ratones han dormido bien pero sus niveles de la proteína tau son reducidos, la respuesta de las neuronas situadas más abajo no es tan buena. «Esto es un claro indicio a favor de nuestra hipótesis de que la proteína tau, y presumiblemente la pTau, desempeña una función durante el sueño», señala Hoekstra. Esto sugiere que la proteína tau contribuye a la comunicación neuronal dependiente del sueño. La investigación está relacionada con el proyecto DIVE into AD, que también está financiado con fondos europeos y que investiga la contribución de la proteína tau en la demencia.
Interesante solapamiento entre los sitios de fosforilación de la proteína tau detectados durante el sueño y en la neurodegeneración
Hoekstra considera que el solapamiento entre los sitios de fosforilación de la proteína tau provocados por el sueño y los que se observan en la neurodegeneración es tan pronunciado que plantea la siguiente pregunta: ¿Cuál es la función fisiológica de esos sitios de la pTau durante el sueño? Comprender este proceso puede aportar pistas sobre cómo la pTau se asocia a la patología, en la que la proteína tau, más allá de formar agregados, también podría desempeñar su función fisiológica de forma desmesurada, lo que podría contribuir al mal funcionamiento neuronal. Junto con su compañero de investigación Ryan Trouvé, en el laboratorio de Patrik Verstreken(se abrirá en una nueva ventana), Hoekstra desarrolla actualmente un modelo para evaluar las implicaciones funcionales de estos sitios de ;a pTau. Otros grupos de investigación ya habían descubierto que la fosforilación de la proteína tau aumenta durante el sueño. Los investigadores de sleepyTau abrieron nuevos caminos al darse cuenta de que esto podría, de hecho, tener una función fisiológica y al desarrollar esta hipótesis como su propio y exclusivo método de investigación. Como afirma Hoekstra: «Al comprender cómo los mecanismos funcionales de la naturaleza pueden empezar a volverse en nuestra contra, de forma similar a como el crecimiento celular se descontrola en el cáncer, podremos, en última instancia, desarrollar nuevas estrategias para, al menos, ralentizar la progresión de la enfermedad, si no curarla».
