Utilizando proteómica de vanguardia, los investigadores del Buck Institute y otros lugares han mapeado el «interactoma tau» y han descubierto nuevos hallazgos sobre el papel de tau en la enfermedad neurodegenerativa. Publicando en Celúla, Los científicos descubrieron que la tau mutante afecta la función de las mitocondrias en las neuronas humanas. También sugieren un mecanismo por el cual tau se libera de las neuronas y se propaga por todo el cerebro, un proceso patológico que está fuertemente relacionado con la progresión de la enfermedad.
Comprender los mecanismos de lo que sucede dentro de las células durante la enfermedad es clave para descubrir nuevas formas de tratar enfermedades neurodegenerativas, incluido el Alzheimer, que es la tauopatía más común. Esperamos que otros investigadores aprovechen nuestro ‘interactoma tau’, que es un estudio amplio e imparcial de las proteínas que interactúan con tau en la célula que podrían estar contribuyendo a la enfermedad..»
Tara Tracy, PhD, autora principal del estudio y profesora asistente, Buck Institute for Research and Aging
Las propiedades de tau
La tau normal es bien conocida por su papel en la unión a los microtúbulos que mantienen el citoesqueleto de la célula. En la enfermedad, los cambios químicos anormales hacen que tau se separe de los microtúbulos y se adhiera a otras proteínas tau formando hilos que eventualmente se unen para convertirse en marañas dentro de las neuronas. La presencia de ovillos de tau es una de las características de la enfermedad de Alzheimer y las tauopatías relacionadas.
Tracy dice que durante la última década, los investigadores se dieron cuenta de que, en la enfermedad, tau está haciendo mucho más que solo afectar el citoesqueleto de la célula. «Las interacciones de tau son más complejas de lo que se pensó inicialmente. Se ha prestado mucha atención en el campo al hecho de que las neuronas pueden secretar tau y propagarse a través de las células conectadas, pero no se ha entendido cómo ocurre esto. y la maquinaria celular involucrada», dijo. «Los métodos utilizados en este documento proporcionan un mapa dinámico sin precedentes del interactoma tau para arrojar luz sobre las interacciones que ocurren durante la secreción de tau y sobre el papel de tau en la función y la enfermedad neuronal».
Nuevas perspectivas
Trabajando en neuronas derivadas de células madre pluripotentes inducidas por humanos, los investigadores muestran que cuando se secreta tau durante el aumento de la actividad neuronal, interactúa con proteínas en el exterior, en lugar de en el interior, de las vesículas sinápticas. Estas vesículas almacenan neurotransmisores que se liberan en la unión entre las neuronas.
Tracy dijo que esto es sorprendente cuando se trata de tau, y agregó que la liberación probablemente ocurre a través de una asociación con el complejo SNARE, proteínas que existen en la terminal presináptica y que son necesarias para que las vesículas de fusión con la membrana plasmática liberen neurotransmisores. «Mostrar un mecanismo potencial de cómo se libera tau puede informar futuros estudios sobre cómo podemos evitar que tau enfermo salga de las neuronas y se propague por todo el cerebro», dijo Tracy.
Los investigadores también muestran que tau se une a las proteínas mitocondriales en las neuronas. Tracy dice que la unión parece ser beneficiosa cuando tau es normal, pero cuando tau enferma altera la bioenergética neuronal, puede deberse a la disminución de la interacción de tau con las proteínas mitocondriales. Estas proteínas que interactúan con tau en las mitocondrias se regularon a la baja en el tejido cerebral de múltiples cohortes humanas y la regulación a la baja se correlacionó con la gravedad de la enfermedad.
Importante para el Alzheimer y mucho más
Las tauopatías abarcan varias entidades clínico-patológicas que incluyen la enfermedad de Alzheimer, la parálisis supranuclear progresiva, la enfermedad de Pick, la encefalopatía traumática crónica, la demencia frontotemporal, la degeneración corticobasal y el parkinsonismo postencefalítico. «Millones de personas en todo el mundo viven actualmente con la carga de enfermedades neurológicas asociadas con la tauopatía», dijo Tracy. «Esto proporciona una urgencia para aquellos de nosotros que trabajamos para desarrollar tratamientos para estas enfermedades. Esperamos que este documento ayude a hacer avanzar el campo de una manera importante».
