La acumulación de proteínas anormales en el cerebro sería un posible marcador de esquizofrenia

La esquizofrenia podría estar marcada por la acumulación de proteínas anormales, similares a las que se encuentran en los cerebros de personas con trastornos neurodegenerativos como el Alzheimer o la enfermedad de Huntington, según se halló en un estudio (Nucifora et al., 2019) que utilizó tejido cerebral de donantes humanos fallecidos.

La esquizofrenia (cuya causa específica permanece desconocida, pero se cree que es una combinación de genes y medio ambiente) es un trastorno mental incapacitante caracterizado por pensamientos, sentimientos y comportamientos confusos, así como delirios o alucinaciones. Sus síntomas pueden aliviarse con medicamentos antipsicóticos, pero los medicamentos no funcionan para todos, y este es uno de los motivos por los que los investigadores de la Universidad Johns Hopkins estudiaron la acumulación de proteínas anormales como una forma potencial de mejorar y adaptar las terapias como medicina de precisión. 

«El cerebro solo tiene ciertas formas de lidiar con las proteínas anormales», dice Frederick Nucifora Jr., Ph.D., DO, MHS, líder del estudio y profesor asistente de psiquiatría y ciencias del comportamiento en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. «Con la esquizofrenia, el proceso final es mental y conductual, y no causa la muerte neuronal física pronunciada que vemos con las enfermedades neurodegenerativas, pero claramente hay algunas similitudes biológicas generales».

Basándose en su experiencia con la esquizofrenia y los trastornos neurodegenerativos, Nucifora y su equipo querían determinar si las características de los cerebros con esquizofrenia también se observan en los cerebros de pacientes con enfermedad de Alzheimer u otras enfermedades. En estos trastornos neurodegenerativos, se producen ciertas proteínas anormales, pero no se ensamblan en moléculas que funcionan correctamente, en lugar de eso, se pliegan mal y se acumulan, lo que lleva a la enfermedad.

Usando muestras de tejido cerebral del Centro de Recursos de Tejido Cerebral de Harvard y de los bancos de cerebros de la Universidad de Pittsburgh y la Universidad del Suroeste de Texas, los investigadores estudiaron 42 muestras de cerebros de personas con esquizofrenia y otra serie de muestras de 41 cerebros de controles sanos. Alrededor de tres cuartas partes de los cerebros procedían de hombres, y el 80% eran de personas blancas. Los tejidos de los donantes eran de personas con una edad promedio de alrededor de 49 años.

El equipo abrió las células de las muestras de tejido cerebral y las analizó observando qué cantidad de contenido de las células podría disolverse en un detergente específico. Cuantos más contenidos disueltos, más «normal» o saludable era el contenido de la célula. Los contenidos celulares menos disueltos indican que la célula contiene un alto volumen de proteínas anormales y mal plegadas, como se encuentra en otras enfermedades cerebrales. Los investigadores encontraron que 20 de los cerebros de personas con esquizofrenia tenían una mayor proporción de proteínas que no podían disolverse en detergente, en comparación con la cantidad encontrada en las muestras sanas. Estas mismas 20 muestras también presentaron niveles elevados de una ubiquitina de proteína pequeña que es un marcador para la agregación de proteínas en trastornos neurodegenerativos. No se observaron niveles elevados de ubiquitina en las muestras de tejido cerebral sano.

Los investigadores querían comprobar que los medicamentos antipsicóticos que los pacientes tomaban antes de morir no causaron la acumulación de proteínas anormales. Para dilucidar si la enfermedad o el tratamiento causaron la acumulación, el equipo examinó las proteínas en el cerebro de ratas tratadas con los fármacos antipsicóticos haloperidol o risperidona durante 4,5 meses en comparación con ratas de control tratadas simplemente con agua. Encontraron que el tratamiento con medicamentos antipsicóticos no causaba una acumulación de proteínas no disolubles o marcadores adicionales de ubiquitina, lo que sugiere que la enfermedad, y no el medicamento, causó la acumulación de proteínas anormales en algunos cerebros con esquizofrenia.

A continuación, los investigadores utilizaron la espectroscopia de masas para determinar la identidad de estas proteínas no disolubles. Encontraron que muchas de estas proteínas anormales estaban involucradas en el desarrollo del sistema nervioso, específicamente en la generación de nuevas neuronas y las conexiones que las neuronas usan para comunicarse entre sí.

Nucifora dice que este hallazgo principal de las proteínas anormales involucradas en estos procesos es consistente con las teorías de la esquizofrenia que se remontan a los orígenes del desarrollo cerebral y los problemas con la comunicación neuronal.

Nucifora dice que los investigadores de Johns Hopkins han sido pioneros en el uso de muestras de neuronas extraídas desde la nariz en pacientes vivos como sustitutos de las biopsias cerebrales en sus estudios de esquizofrenia y otros trastornos cerebrales. Ahora esperan usar esta técnica para estudiar los cambios en estas proteínas anormales a lo largo del tiempo en personas con esquizofrenia. También desean ver si la variedad sustancial en los síntomas del trastorno está relacionada con niveles particulares de exceso de proteínas anormales, y cómo esto lleva a la enfermedad. Además, están investigando si otras enfermedades psiquiátricas también tienen irregularidades similares.

Referencia del estudio:

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Nucifora, L. G., MacDonald, M. L., Lee, B. J., Peters, M. E., Norris, A. L., Orsburn, B. C., … Nucifora, F. C., Jr. (2019). Increased Protein Insolubility in Brains From a Subset of Patients With Schizophrenia. The American Journal of Psychiatry, appiajp201918070864. https://doi.org/10.1176/appi.ajp.2019.18070864

Fuente: Science Daily

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