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16/09/2011
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El Laboratorio de Terapias Avanzadas en Inmunorregulación y Neuroprotección, del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (CABIMER) que dirige David Pozo, considera que el sistema inmune tiene una gran importancia como desencadenante de enfermedades neurodegenerativas. Por ello, se centra en el estudio de los mecanismos que lo alteran, muchos de ellos comunes en enfermedades como la esclerosis múltiple, la esclerosis lateral amiotrófica, el Alzheimer y el Parkinson.

"Nuestra estrategia se basa en tratar de entender esos mecanismos de desregulación del sistema inmune para modularlos, en lo posible, mediante la utilización de moléculas endógenas que se encuentran presentes en nuestro organismo, como determinados neuropéptidos", apunta el investigador, que señala que "éstos poseen efectos movilizadores de ciertas poblaciones de células del sistema inmune que regulan los mecanismos de tolerancia inmunológica y de respuesta inflamatoria". En concreto, estudian el eje formado por los neuropéptidos VIP (Péptido Intestinal Vasoactivo), capaz de modificar la respuesta inflamatoria del sistema inmunológico, y la molécula ADNP (Activity Dependent Neuroprotective Protein), de efecto neuroprotector.

Estas aproximaciones terapéuticas llevan implícita una doble función: inmunomoduladora, porque modifica la respuesta del sistema inmunológico para paliar el proceso neurodegenerativo, y neuroprotectora. Consisten en la intervención de los procesos de equilibrio del sistema inmune, bien a través de la utilización de neuropéptidos o bien a través de terapia celular. En esta última, se pueden infundir al paciente células inmunes T-reguladoras específicas de antígeno, sustancia que desencadena la formación de anticuerpos y puede causar una respuesta inmunitaria.

"Son células del propio paciente que podrían utilizarse después de manipulación ex vivo, en el laboratorio. De este modo actuarían desactivando la respuesta del sistema inmunitario de forma específica, favoreciendo la tolerancia a un determinado antígeno, en este caso, el desencadenante del proceso neurodegenerativo", indica David Pozo, que se remite a los resultados obtenidos en su laboratorio en modelos animales.

Gracias a estos ensayos, se está "empezando a entender cuándo y dónde manipular una respuesta inmune inflamatoria en el sistema nervioso central, favoreciendo incluso una respuesta positiva, para tratar los procesos de neurodegeneración", explica Pozo.

Fruto de este trabajo son las publicaciones en revistas de referencia internacional, junto a la generación de tres patentes en las que participan las universidades de Sevilla y Pablo Olavide, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Fundación Reina Mercedes para la Investigación Sanitaria.

Por su parte, el grupo de investigación Envejecimiento y Neurodegeneración, del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Sevilla, trabaja en el 'Estudio de la implicación de la inflamación y del estrés celular en los procesos neurodegenerativos relacionados con la edad: envejecimiento normal y enfermedad de Alzheimer', proyecto que se ocupa del hipocampo y la neocorteza por tratarse de dos áreas cerebrales afectadas en la enfermedad.

"Tratamos de identificar y conocer cuáles son los factores que inducen procesos de neurodegeneración que puedan ser significativos en el desarrollo y la progresión de enfermedades neurodegenerativas, que tienen como principal factor de riesgo el envejecimiento", explica el profesor Diego Ruano, coordinador de la investigación.

Este proceso de envejecimiento lo han estudiado utilizando ratas jóvenes y viejas, como un posible modelo de Alzheimer esporádico. "Este tipo de Alzheimer es el más frecuente y no presenta un componente genético tan determinante como el familiar, aunque sí factores de riesgo de carácter genético," declara el investigador.

"Estamos interesados en conocer las modificaciones que se producen durante el envejecimiento en los sistemas implicados en la eliminación de proteínas celulares y que puedan favorecer la acumulación y agregación de proteínas; simultáneamente estudiamos la respuesta inflamatoria asociada al envejecimiento, tratando de saber qué relación tiene con los procesos neurodegenerativos", indica Diego Ruano.

'Mens sana'

Lo que es bueno para el corazón es bueno para la mente. Así lo indican los resultados de investigación del grupo de José María Delgado, catedrático de Fisiología y director de la División de Neurociencias de la Universidad Pablo Olavide. "La actividad física facilita el proceso de aprendizaje y memoria retrasando el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer", explica el investigador.

El estudio en el que participa el grupo de José María Delgado sugiere que el ejercicio físico y las tareas mentales realizadas en ratones modelo de Alzheimer, a los que se les han implantado genes que expresan las proteínas Beta-amiloide, TAU y PS1, sobreexpresadas en personas con enfermedad de Alzheimer, retrasan la aparición de este mal. "El objetivo era ver si en ratones en los cuales se simula la enfermedad de Alzheimer era posible mejorar las condiciones sin usar ningún fármaco ni aplicarles ningún tratamiento, únicamente a través de pruebas de ejercicio físico y aprendizaje", señala Delgado.

El investigador indica que "a pesar de que no es posible frenar el desarrollo de la enfermedad, la práctica de ejercicio puede disminuir la intensidad de los síntomas, ralentizando el avance de pérdida de memoria". Alteraciones cognitivas propias del Alzheimer como pérdida de memoria, ansiedad, depresión, falta de motivación y apatía, pueden verse atenuadas gracias al efecto neuroprotector que produce la práctica de ejercicio físico.

Asimismo, en otro estudio publicado en la revista Plos One en 2010, el equipo de José María Delgado demuestra que el ejercicio físico tiene un efecto indirecto en el proceso de neurogénesis, proceso de formación de neuronas en el cerebro adulto. "En nuestro trabajo se ve que en edades tempranas, el entrenamiento facilita el aumento de neuronas en el cerebro. Pero cuando el individuo es adulto, ni el entrenamiento, ni el aprendizaje afectan a la formación de nuevas neuronas", apunta el investigador. Por este motivo, hace hincapié en la necesidad de actuar en etapas tempranas para conseguir mejores resultados.

Diagnóstico precoz

La línea de investigación en la que trabaja el equipo del Laboratorio de Neurociencia Funcional de la Universidad Pablo de Olavide, dirigido por el profesor de Fisiología José Luis Cantero, tiene como objetivo establecer marcadores tempranos que permitan prevenir o tratar la enfermedad de Alzheimer antes de que aparezcan los primeros síntomas de deterioro cognitivo irreversible.

Cantero es integrante del Centro de Investigación en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED). "Tras décadas de investigación sabemos que la batalla contra el Alzheimer hay que librarla en las fases presintomáticas, unos 10 ó 15 años antes de que se produzca el diagnóstico clínico, cuando el paciente comienza a tener quejas subjetivas de memoria que pasan desapercibidas en la evaluación clínica", señala el investigador.

Los estudios desarrollados por los neurocientíficos de la Olavide apuntan a que no existe un único marcador temprano del Alzheimer. Es necesario combinar diversos indicadores, derivados de la genética, biología molecular, neuroimagen, electrofisiología cerebral y neuropsicología. Una de las hipótesis que barajan es que existe una estrecha relación entre la pérdida de la función olfativa y las alteraciones de la memoria, desde fases muy tempranas de la enfermedad.

"Las personas con quejas subjetivas de memoria presentan alteraciones de la olfacción acompañadas de una reducción de volumen de las estructuras cerebrales involucradas en la función olfativa", destaca Cantero. "La sensibilidad de estos marcadores incrementa si cuantificamos los niveles de beta amiloide, una de las proteínas sobreexpresadas en pacientes con Alzheimer, y seleccionamos a personas con predisposición gegenética a padecer la enfermedad".

Redes de genes

Una de las líneas de investigación del grupo de expertos de Minería de Datos de la Universidad Pablo de Olavide está orientada a la extracción de modelos de datos que determinen las relaciones que mantienen entre sí los genes durante los procesos biológicos.

En concreto, el equipo de la Olavide, coordinado por el investigador Jesús Aguilar, ha puesto en marcha un proyecto con el objetivo de determinar qué 'redes de genes' intervienen en el proceso neurodegenerativo del Alzheimer, en el que también participa la Universidad de Sevilla.

A través de la simbiosis de dos disciplinas, la ingeniería y la medicina, este grupo de expertos utiliza modelos de datos biológicos que indican asociaciones entre genes, con la idea de identificar biomarcadores que, desde el punto de vista clínico, se puedan investigar. "El objetivo es que, a partir de los modelos que nosotros obtengamos, el médico pueda desarrollar una investigación clínica posterior con pacientes, como ha sucedido ya con el caso de un modelo realizado para el infarto de miocardio. Lo realmente interesante es que estos modelos puedan tener una transferencia a la sociedad", explica Jesús Aguilar.

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