Un equipo del Centro de Biología Molecular "Severo Ochoa" (CBMSO), centro mixto de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España, ha desarrollado un nuevo modelo de la enfermedad de Alzheimer para abordar el papel de uno de sus factores de riesgo: el virus del herpes.
Según la hipótesis infecciosa del alzhéimer, el papel del virus del herpes simple 1 (HSV-1) en el desarrollo de esta enfermedad, es uno de los candidatos más estudiados debido a su gran prevalencia en la población y a su capacidad para instalarse a largo plazo en el sistema nervioso.
El trabajo ha presentado resultados relacionados con el desarrollo de un nuevo modelo celular que permite estudiar las conexiones entre la infección por el virus del herpes simple 1 (HSV-1), causante de lesiones en la mucosa bucal, y la enfermedad de Alzheimer, la forma más común de demencia.
La propuesta de la posible implicación del virus en el desarrollo de esta enfermedad neurodegenerativa se enmarca en la hipótesis infecciosa del alzhéimer, que sostiene que la infección por determinados patógenos podría contribuir, de diversas formas, a la neurodegeneración propia de la enfermedad.
En este contexto, el HSV-1 es uno de los candidatos más estudiados debido a su gran prevalencia en la población y a su capacidad para instalarse a largo plazo en las células del sistema nervioso.
Los resultados, publicados en la revista Microorganisms, están firmados por el grupo que dirige la Dra. María Jesús Bullido, profesora titular de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM). La investigación se realiza en el Centro de Biología Molecular "Severo Ochoa" (CBMSO, CSIC-UAM).
Existen numerosos estudios que apoyan la posible asociación entre el virus HSV-1 y la neurodegeneración tipo alzhéimer, cuya confirmación podría conducir a la búsqueda de nuevas estrategias preventivas y terapéuticas frente a una enfermedad de tan alto impacto.
Recientemente, el laboratorio de la Dra. Bullido, que ha estado estudiando los efectos de la infección por el HSV-1 sobre el alzhéimer durante años, ha redirigido su investigación para trabajar con la línea celular ReNcell VM.
Las células ReN son progenitores neuronales humanos, células capaces de dividirse y, bajo determinadas condiciones, especializarse y generar distintos tipos de células presentes en el sistema nervioso central humano mediante un proceso denominado diferenciación celular.
Las personas autoras indujeron la diferenciación de estas células, dando lugar a cultivos heterogéneos compuestos no solo por neuronas, sino también por células gliales, que sirven como soporte y juegan un papel clave en la progresión de la enfermedad de Alzheimer.
“Esta característica de las células ReN las hace especialmente interesantes en el desarrollo de nuevos modelos de infección y neurodegeneración, ya que permite estudiar los efectos del HSV-1 considerando las interacciones que se establecen entre distintos tipos de células presentes en el sistema nervioso humano”, explica el equipo investigador.
El principal objetivo del equipo científico era determinar la utilidad de estas células para estudiar las relaciones entre el HSV-1 y el alzhéimer. Tras confirmar que los cultivos de células ReN, diferenciados o no, podían ser infectados por el virus, procedieron a reproducir algunos de los experimentos previamente realizados con otras líneas celulares.
El equipo investigador observó diversas alteraciones asociadas con el alzhéimer, como la acumulación intracelular del péptido beta-amiloide y la proteína tau hiperfosforilada, rasgos distintivos de esta enfermedad, y alteraciones en los mecanismos de "reciclaje celular", conocidos como la ruta autofagia-lisosomal, que también están fuertemente relacionados con la patología del alzhéimer.
En conjunto, sus resultados apoyan el uso de esta línea celular en el desarrollo de nuevas plataformas para seguir estudiando las conexiones entre la infección por HSV-1 y la neurodegeneración tipo alzhéimer.
Entre las perspectivas futuras del equipo, se encuentra la caracterización de otras alteraciones asociadas con la infección, como los cambios en el metabolismo del colesterol o la neuroinflamación, así como el desarrollo de modelos más complejos en tres dimensiones.
“Estos no solo mantendrían la diversidad celular que hemos destacado antes, sino que también reproducirían una estructura más similar a la que encontramos en el cerebro humano, lo que permitiría una mejor comprensión de lo que ocurre cuando enfermamos”, detallan las personas autoras.
En conclusión, dadas las dificultades que conlleva el estudio del sistema nervioso, así como las limitaciones técnicas y éticas de los modelos empleados hasta ahora para abordar la problemática del alzhéimer, es fundamental la búsqueda de alternativas como la que presenta este estudio.
“Trabajar en el desarrollo de modelos que, por reproducir mejor el ambiente del cerebro humano, permite entender mejor los enigmas que este entraña, tanto en la salud como en la enfermedad, es una prioridad”, concluye el equipo investigador en su publicación.
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Referencia bibliográfica:
Salgado, B.; Sastre, I.; Bullido, M.J.; Aldudo, J. (2023). Herpes Simplex Virus Type 1 Induces AD-like Neurodegeneration Markers in Human Progenitor and Differentiated ReNcell VM Cells. Microorganisms, 11, 1205. Doi.org/10.3390/microorganisms11051205
A la izquierda, una fotografía tomada con el microscopio de contraste de fases de un cultivo diferenciado de células ReN. Pueden apreciarse las prolongaciones características de las células del sistema nervioso. A la derecha, una imagen de inmunofluorescencia de un cultivo de células ReN diferenciado e infectado por HSV-1. En azul se observan los núcleos de las células, mientras que en rojo se marca una proteína viral, indicando que la mayor parte de las células se encuentran infectadas. Por último, puede apreciarse, en verde, una de las alteraciones asociadas con la enfermedad de Alzheimer e inducida por el virus: la acumulación del péptido beta-amiloide en el interior de las células infectadas.
