Las proteínas son moléculas de gran tamaño que realizan numerosas funciones en los seres vivos y que, para funcionar correctamente, necesitan adquirir una forma tridimensional específica. Sin embargo, algunas proteínas pueden plegarse incorrectamente, asociarse y formar un tipo de desecho tóxico llamado «amiloide», cuya estructura microscópica se asemeja a una maraña de cabellos. Estas fibras se acumulan en células, tejidos y órganos, donde contribuyen al desarrollo de diversas patologías. Un ejemplo de esto es la enfermedad de Alzheimer, la causa más común de demencia en el mundo.
En esta enfermedad neurodegenerativa, dos proteínas, la beta amiloide y la tau, se agregan para formar esta basura tanto dentro como fuera de las neuronas, uno de los tipos de células del cerebro.
Los seres vivos han evolucionado, sin embargo, con el fin de desarrollar mecanismos para evitar que estos fenómenos ocurran profusamente. De hecho, existe otra clase de proteínas, denominadas “chaperones moleculares”, cuyo papel es prevenir la formación de residuos amiloides y conseguir que las proteínas adquieran su estructura correcta. Aunque existen varias de estas proteínas, el número de acompañantes identificados como capaces de actuar sobre la proteína beta amiloide de la enfermedad de Alzheimer es todavía limitado.
Aquí es donde encaja mi trabajo doctoral. Recientemente, una proteína abundante en el cerebro llamada “S100B” -hasta ahora solo asociada a procesos inflamatorios- fue descrita como acompañante de la proteína beta amiloide. De hecho, S100B pudo retrasar y prevenir la formación de fibras beta amiloides, protegiendo a las neuronas contra sus efectos tóxicos.
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Hay, sin embargo, otros miembros de la familia de proteínas S100 en el cerebro, muy similares a S100B, cuyos posibles efectos neuroprotectores se desconocen. Mi trabajo tiene como objetivo estudiar cómo esta familia de proteínas regula la formación de agregados de beta amiloide, utilizando enfoques de ingeniería genética, bioquímica estructural, biología molecular e incluso modelos animales.
Hasta entonces, la investigación que realicé confirmó que, de hecho, otros parientes de S100B también son capaces de inhibir la formación de fibras de proteína beta amiloide, en algunos casos incluso con mayor potencia. Además, nos dimos cuenta de que el modo de acción de estas proteínas permite minimizar la formación de un tipo de desecho amiloide muy particular y altamente tóxico, que puede ser la base de los efectos beneficiosos de las proteínas S100.
Si bien no es una cura en sí misma, comprender los mecanismos del cerebro para prevenir la formación de fibras amiloides en las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer podría inspirar terapias prometedoras. Acumulativamente, este conocimiento puede ayudar en la identificación de biomarcadores diagnósticos que permitan a un paciente saber si desarrollará la patología incluso antes de que se manifiesten los síntomas clínicos.
El autor escribe de acuerdo con el nuevo acuerdo ortográfico.
Estudiante de doctorado en bioquímica en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Lisboa
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