Descubrimiento que «cambia el paradigma»: los investigadores desafían los principios fundamentales de la neurociencia molecular

Los científicos han descubierto que el aprendizaje y la memoria dependen de las funciones estructurales, más que enzimáticas, de la enzima CaMKII. Este avance podría conducir a nuevos tratamientos para la enfermedad de Alzheimer y posiblemente el síndrome de Down, utilizando inhibidores que se dirijan específicamente a la actividad enzimática de la enzima sin afectar el aprendizaje y la memoria.

Descubrir los mecanismos de la memoria podría allanar el camino para tratamientos innovadores para la enfermedad de Alzheimer y otras afecciones neurológicas.

Investigadores del Campus Médico Anschutz de la Universidad de Colorado han realizado un «cambio de paradigma» en los mecanismos necesarios para el aprendizaje y la memoria. Estos hallazgos prometen allanar el camino para nuevos tratamientos. enfermedad de alzheimer Enfermedad y posiblemente síndrome de Down.

El estudio fue publicado recientemente en la revista naturaleza.

Durante más de 30 años, los investigadores han creído que la LTP o potenciación a largo plazo, que es fundamental para el aprendizaje y la memoria, requiere acciones enzimáticas por parte de una enzima conocida como CaMKII.

Pero un equipo de investigadores dirigido por Uli Baer, ​​​​Ph.D., profesor de farmacología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Colorado, Se descubrió que la LTP requiere funciones estructurales pero no enzimáticas de CaMKII.

Esto es importante, dijo Bayer, porque abre la puerta al uso terapéutico de una nueva clase de inhibidores que se dirigen únicamente a la actividad enzimática de CaMKII, pero no a las funciones estructurales necesarias para la memoria y el aprendizaje.

Estudios anteriores del laboratorio de Bayer han demostrado que la inhibición de la actividad enzimática CaMKII protege contra algunos de los efectos de las placas de beta amiloide (Abeta) en el cerebro, una característica distintiva de la enfermedad de Alzheimer (EA).

Los investigadores han encontrado un grupo de inhibidores que protegen contra los efectos de Abeta sin afectar la LTP, lo que los hace útiles en el tratamiento de una serie de enfermedades cerebrales sin efectos secundarios debilitantes.

«La implicación es que una determinada clase de inhibidores de la actividad CaMKII podría usarse de forma crónica para tratar enfermedades cerebrales, incluida la enfermedad de Alzheimer», dijo Baer, ​​​​el autor principal del estudio. «Esto es muy novedoso, ya que anteriormente se pensaba que cualquier inhibidor de la actividad de CaMKII impediría la plasticidad sináptica que subyace al aprendizaje y la memoria, por lo que su uso crónico se revertiría».

Si los inhibidores tienen éxito en humanos, dijo Bayer, podrían proporcionar beneficios adicionales junto con cualquier estrategia de tratamiento actual para la enfermedad de Alzheimer.

«Esto se debe a que se están atacando diferentes mecanismos», dijo. «Estamos apuntando a los efectos posteriores de Abeta. Si bien ni siquiera pretendemos que sea una cura, tiene el potencial de aliviar significativamente algunos de los síntomas más devastadores de la pérdida de memoria y aprendizaje».

El laboratorio de Bayer está probando ahora si las predicciones de su innovador artículo pueden aprovecharse para el tratamiento en humanos.

Referencia: “Inducción de LTP mediante funciones estructurales pero no enzimáticas de CaMKII” por Jonathan E. Tullis, Mateo E. Larsen, Nicole L. Román, Ronald K. Freund, Emma E. Boxeador, Carolyn Nicole Brown, Stephen J. Coltrap, Howard Shulman, Jason Otto, Mark L. Dell’Acqua y K. Ulrich Baer, ​​​​30 de agosto de 2023, naturaleza.
doi: 10.1038/s41586-023-06465-j

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