La proteína tau reduce el daño cerebral de forma inesperada

Un estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de Baylor y el Instituto de Investigación Neurológica Ian y Dan Duncan del Hospital Infantil de Texas descubrió que la proteína Tau, conocida por ser un factor clave en el desarrollo de varias enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer, también tiene una función positiva en el cerebro. Tau reduce el daño neuronal causado por el exceso de especies reactivas de oxígeno (ROS), o radicales libres, y promueve un envejecimiento saludable. El estudio se publicó en la revista Nature Neuroscience.

Las ROS son subproductos naturales de diversas funciones celulares del organismo. Si bien niveles bajos de ROS son beneficiosos, niveles excesivos son perjudiciales para las células porque provocan la formación de formas tóxicas de otras moléculas, lo que provoca estrés oxidativo, incluyendo lípidos peroxidados —explicó la autora principal, la Dra. Lindsay Goodman, investigadora postdoctoral en el laboratorio del Dr. Hugo Bellen—. Las neuronas son particularmente susceptibles al estrés oxidativo y se destruirán si los niveles de lípidos peroxidados no se controlan adecuadamente.

Las gotas de lípidos protegen al cerebro del daño oxidativo

Existe cada vez más evidencia de que nuestros cerebros han desarrollado varias estrategias neuroprotectoras para combatir el daño inducido por ROS.

Una de estas estrategias, descubierta por el equipo de Bellen en 2015, consiste en que las neuronas exportan estos lípidos peroxidados tóxicos a las células gliales vecinas, que los secuestran en gotitas lipídicas para su almacenamiento y futura producción de energía. «Este proceso elimina y neutraliza eficazmente estos lípidos tóxicos», señaló Goodman. «En el presente estudio, examinamos el papel de la proteína tau en la formación de gotitas lipídicas en las células gliales».

El equipo descubrió que la proteína Tau endógena normal en moscas es necesaria para la formación de gotitas lipídicas en las células gliales y para la protección contra las ROS en las neuronas. De igual manera, la proteína Tau es necesaria para la formación de gotitas lipídicas en células gliales derivadas de ratas y humanos.

Aunque la expresión de Tau humana normal fue suficiente para restaurar la formación y maduración de gotitas de lípidos en las células gliales en moscas que carecían de Tau nativa, cuando esta proteína Tau humana portaba mutaciones asociadas con un mayor riesgo de enfermedad de Alzheimer, la glía no pudo formar gotitas de lípidos en respuesta a ROS en las neuronas.

Esto sugiere que las mutaciones en Tau podrían reducir la capacidad normal de la proteína para prevenir el estrés oxidativo, además de causar la acumulación proteica típica de la enfermedad, como se ha descrito en estudios previos. En general, estos datos respaldan una nueva función neuroprotectora de Tau en la lucha contra la toxicidad relacionada con las ROS.

Se encontraron vínculos adicionales con enfermedades utilizando modelos de mosca y rata de afecciones inducidas por Tau, en los que la proteína Tau humana con mutaciones se sobreexpresaba en las células gliales. En estos escenarios, los investigadores observaron nuevamente defectos en las gotitas lipídicas de las células gliales y muerte celular en respuesta a ROS en las neuronas. Esto demostró que Tau es un regulador dosis-sensible de las gotitas lipídicas de las células gliales, y que su exceso o defecto puede ser perjudicial.

“Al revelar una sorprendente nueva función neuroprotectora de la proteína tau, el estudio abre la puerta a posibles nuevas estrategias para frenar, revertir y tratar las enfermedades neurodegenerativas”, afirmó Bellen, autor correspondiente del artículo. Es profesor de biología molecular y genética en Baylor y ocupa la Cátedra Duncan NRI en Neurogenética. Bellen también es profesor de Biología Embrionaria de March of Dimes en Baylor.

A diferencia de su habitual papel negativo en las enfermedades neurodegenerativas, este estudio demuestra que Tau también desempeña un papel positivo en las células gliales, ayudando a secuestrar lípidos tóxicos, reduciendo el daño oxidativo y, por lo tanto, protegiendo el cerebro. Sin embargo, en ausencia de Tau o en presencia de proteínas Tau defectuosas, este efecto protector se pierde, lo que conduce al desarrollo de enfermedades.