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Encuentran una forma inusual de hierro y cobre en los cerebros de los pacientes con Alzheimer

Los rastros metálicos podrían ayudar a explicar cómo la enfermedad de Alzheimer daña el cerebro

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En el cerebro de una persona con la enfermedad de Alzheimer, las proteínas beta-amiloides se agrupan para formar placas (marrón), mientras que los grupos de proteínas tau forman enredos (azul). Se cree que estas estructuras alteran el funcionamiento normal del cerebro.
En el cerebro de una persona con la enfermedad de Alzheimer, las proteínas beta-amiloides se agrupan para formar placas (marrón), mientras que los grupos de proteínas tau forman enredos (azul). Se cree que estas estructuras alteran el funcionamiento normal del cerebro.
Imagen: NIH Image Gallery/Wikimedia Commons (Other)

Un grupo de científicos dice que han hecho un descubrimiento sorprendente y potencialmente muy importante en el cerebro de dos personas con la enfermedad de Alzheimer: rastros de una forma particular de hierro y cobre en depósitos de placa amiloide, un marcador clave de la enfermedad mortal. El hallazgo plantea más preguntas sobre cómo se desarrolla la enfermedad de Alzheimer y algún día podría apuntar a una nueva vía para detectar o tratar la disfunción subyacente que la causa.

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El hierro y el cobre son elementos que se encuentran en pequeñas cantidades en todo el cuerpo, incluso en el cerebro. Pueden cumplir muchas funciones importantes, como ser parte de enzimas cruciales para nuestra función saludable. Ambos pueden presentarse en diferentes estados de oxidación cuando forman parte de un compuesto, lo que significa que pierden o ganan electrones. Debido a que algunas formas de estos elementos pueden ser peligrosas para nosotros, provocando reacciones químicas que dañan las células, el cuerpo generalmente hace un buen trabajo al regular qué tipos de hierro y cobre deben estar presentes en nuestro sistema en un momento dado.

Sin embargo, la regulación de estos metales no parece funcionar tan bien en el cerebro de las personas con la enfermedad de Alzheimer. Aquellos con el trastorno desarrollan depósitos de beta amiloide y tau mal plegados, que se denominan placas y ovillos, respectivamente. Y alguna evidencia ha sugerido que se pueden encontrar formas tóxicas de hierro y cobre dentro de estas placas.

Para comprender mejor este posible vínculo, investigadores del Reino Unido, Alemania y Estados Unidos colaboraron en un nuevo estudio, publicado el miércoles en Science Advances. Utilizaron un tipo de imágenes de rayos X para analizar la composición química específica de las placas extraídas de los cerebros de dos donantes fallecidos con Alzheimer grave. Luego encontraron nanopartículas elementales y metálicas de hierro y cobre en los núcleos de estas placas, lo que significa que los elementos no tenían oxidación, no faltaban ni añadían electrones.

Aunque se sabe que algunas especies de bacterias, hongos y plantas producen este tipo de metales, es la primera vez que se documenta este tipo de hierro y cobre en tejidos humanos, según los autores. Y puede ayudar a explicar cómo las placas dañan el cerebro.

“Las formas metálicas de hierro y cobre que observamos tienen propiedades químicas y magnéticas claramente diferentes de sus formas de óxido menos reactivas, en las que el hierro y el cobre se almacenan predominantemente en el cuerpo humano”, dijo el autor principal Neil Telling, profesor de nanofísica biomédica en Keele. Universidad en el Reino Unido, a Gizmodo en un correo electrónico. “Las superficies de cobre y hierro metálicos son muy inestables y reaccionan fácilmente con su entorno, con el potencial de causar daño a las células cerebrales”.

Por supuesto, los descubrimientos potenciales como este deben ser estudiados y validados por otros investigadores antes de que se acepten como verdaderos. Incluso si se trata de un hallazgo genuino, hay muchas preguntas sin respuesta. Aún no se ha confirmado, por ejemplo, si estos metales solo se pueden encontrar en el cerebro de los pacientes con Alzheimer. Más allá de eso, su origen exacto sigue siendo un misterio, aunque investigaciones anteriores del equipo de Telling y otros sugieren que las placas amiloides pueden desencadenar reacciones químicas capaces de convertir formas menos reactivas de estos elementos en algo más peligroso. Algunos estudios también han planteado la posibilidad de que las placas amiloides nos protejan de estos metales tóxicos, anotó Telling, por lo que la relación entre todos estos factores puede ser más complicada de lo que pensamos.

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En cualquier caso, Telling y su equipo planean seguir investigando esto. Y si esta área sigue siendo prometedora, muy bien podría conducir a nuevas direcciones en la comprensión del Alzheimer y otros trastornos neurológicos relacionados con proteínas rebeldes, como la enfermedad de Parkinson.

“Esta línea de investigación podría conducir en última instancia a nuevos tratamientos que se dirijan a los metales, así como a las proteínas amiloides que se están considerando actualmente”, dijo. “La existencia de pequeñas partículas de hierro magnético dentro de las placas también podría ayudar con el diagnóstico y monitorear la progresión de la enfermedad, ya que en principio podrían ser detectadas por escáneres de resonancia magnética”.