Caracterización de nuevos biomarcadores de la enfermedad de alzheimer mediante meta-análisis y estudios moleculares

Resumen

Según la Organización Mundial de la Salud, hay alrededor de 50 millones de personas con demencia en todo el mundo, donde la enfermedad de Alzheimer (EA) representa entre el 60 y 70% de los casos. Desde un punto de vista neuropatológico, se caracteriza por la deposición de β-Amiloide (βA) y la hiperfosforilación de la proteína Tau, formando las placas seniles y los ovillos neurofibrilares, respectivamente. Aunque se conocen bien estas características patológicas, la etiología de la enfermedad aún se desconoce. La hipótesis más aceptada hasta la fecha es la hipótesis de la cascada amiloide, pero la hipótesis prionoide también está ganando fuerza en estos últimos años. Esta última hipótesis está respaldada por las diferencias observadas tras la inyección de homogenados cerebrales en ratones frente a la inyección de péptidos sintéticos que reflejan la necesidad de elementos auxiliares que promuevan la capacidad prionoide de los extractos. A pesar del gran número de investigaciones sobre la fisiopatología de la enfermedad que se realizan en la actualidad aún no existe ningún tratamiento eficaz. Sin embargo, sí hay conocimiento de que los cambios que ocurren en el cerebro en los pacientes con esta enfermedad comienzan muchos años antes de que los síntomas sean evidentes, convirtiendo así a esta primera etapa en una gran oportunidad de diagnóstico que facilite la intervención terapéutica. Actualmente, la valoración de los pacientes se realiza por medio de escalas neuropsicológicas, técnicas de imagen y medición de βA y Tau en diferentes muestras. No obstante, en las últimas décadas existe una creciente investigación por conseguir un panel de biomarcadores más allá de βA y Tau que complemente el cuadro diagnóstico. En esta Tesis Doctoral, se ha realizado una búsqueda exhaustiva de todos los biomarcadores identificados en la actualidad. A través de una revisión sistemática de todos los biomarcadores descritos en muestras de líquido cefalorraquídeo (LCR) en pacientes con la EA frente individuos controles, se ha generado la mayor base de datos peptídica que existe hasta la fecha sobre tales biomarcadores proteicos en la EA. Por otro lado, se ha optimizado un protocolo de enriquecimiento de la fracción de βA a partir de muestras cerebrales humanas post mortem. Se ha evaluado su capacidad prionoide por medio de experimentos in vitro con líneas endoteliales (bEnd3) y neuronales (Neuro-2a y SH-SY5Y) y experimentos in vivo con ratones hembra C57BL/6J generando así una nueva herramienta para profundizar en la hipótesis prionoide. Además, se han caracterizado mediante proteómica e inmunohistoquímica nuevos componentes de la placa βA que pueden participar en la patogénesis de la enfermedad y actuar como biomarcadores de cara a conseguir un diagnóstico precoz. Además, se han obtenido resultados preliminares de la fracción de Tau, la cual también puede representar una nueva herramienta para profundizar en la hipótesis prionoide de la EA. Por último, con los resultados de ambos estudios se ha generado un tercer análisis de todos los biomarcadores comunes hallados tanto en LCR como en muestras de tejido humano. Este último estudio ha permitido poner en valor la función de muchas proteínas involucradas en procesos neuropatofisiológicos de la enfermedad que se expresan de forma diferencial en LCR y en tejido cerebral en el contexto de la enfermedad de Alzheimer y cuyas particularidades deben ser tenidas en cuenta para investigaciones futuras.