viernes, 6 de mayo de 2016

El Alzheimer tardío: genes de riesgo y factores ambientales.

Hecho por Pastora Rodríguez Fraga


El alzheimer de inicio tardío (EAIT) es la forma de la enfermedad más frecuente. Frente al de inicio temprano, del que se han definido claramente genes causantes con una herencia mendeliana, EAIT presenta un patrón genético más complejo, en el que también intervienen factores ambientales.

GENES DE RIESGO

Existen varios genes asociados a la enfermedad, pero el principal es el gen APOE (apolipoproteina E). En humanos existen 3 alelos para este gen, y de ellos el ε4 se ha identificado como un factor de riesgo de la enfermedad. Es importante recalcar esta diferencia respecto a los genes que producían el Alzheimer temprano: la presencia del alelo ε4 no determina que se produzca la enfermedad, aunque aumenta las probabilidades de contraerla.  De esta manera, existen personas con el alelo ε4 sin la enfermedad, y personas con la enfermedad que no presentan este alelo (aproximadamente un 42% de las personas con Alzheimer).
El gen APOE se localiza en el cromosoma 19, dentro del brazo largo en posición 13.2 (19q13.2). Codifica para la apolipoproteína E, que en un organismo sano se asocia a lipoproteínas plasmáticas (quilomicrones, VLDL, LDL y HDL) e interviene en el transporte lipídico, principalmente de colesterol. En el sistema nervioso se cree que también cumpliría funciones de transporte de lípidos. Se desconoce cómo, pero es muy probable que su papel en el Alzheimer sea el de retirar proteína β-amiloide del cerebro, evitando así que se deposite formando placas insolubles. Los tres posibles alelos del gen (ε2, ε3, ε4) se diferencian en dos residuos de aminoácidos: 112 y 158. El alelo ε3 es la forma más común, presente en más de la mitad de la población (77.9%)*. El alelo ε4 es el factor de riesgo para el EAIT y está presente en aproximadamente el 13.7%* de la población. Se asocia a una edad de desarrollo más temprana y aumenta las probabilidades de padecer la enfermedad hasta cuatro veces; de diez a doce si los dos alelos del individuo son ε4. Se desconoce exactamente la razón por la que este alelo produce el riesgo de la enfermedad, aunque se asocia con un mayor número de placas de proteína Aβ en el cerebro. Por último, se ha observado que el alelo ε2, presente en el  8.4%* de la población, podría ejercer un efecto protector.
Después de APOE, se han propuesto otros genes de riesgo dentro del cromosoma 19: TOMM40, BCAM, PVRL2, APOC1… Sin embargo, no se ha encontrado una relación con la enfermedad tan fuerte como la de APOE.


*Datos de Junio de 2013.


NOVEDADES GENÉTICAS

Además de APOE4, se han sugerido muchos otros genes de riesgo en el Alzheimer tardío, descubiertos utilizando estudios de asociación del genoma completo (GWAS). Este método consiste en estudiar en un gran número de individuos una variación genética (polimorfismo de un nucleótido o SNP) y su asociación a un rasgo determinado (en este caso, padecer Alzheimer, o más específicamente presentar algunas de sus características definitorias, como placas β-amiloides en el cerebro).  Con esta técnica se han encontrado docenas de genes, la mayoría relacionados de una forma u otra con la proteína. Entre ellos, destacamos:
            -GAB2: codifica una proteína que se une a GRB2 (proteína 2 de unión al receptor de factor de crecimiento epidérmico), que a su vez une APP y las presenilinas.
            -ATXN1: codifica una proteína que modula los niveles de β-secretasa, una proteína encargada del corte de APP que resulta en la formación de β-amiloide.
            -CD33: codifica para una proteína de tipo lectina, que interviene en la regulación de la respuesta inflamatoria del sistema inmunitario.
            -CLU (clusterina): proteína que interviene en el transporte de A β desde el plasma al cerebro, y la fibrilación de Aβ.
            -PICALM: participa en endocitosis mediada por clatrina, necesaria para el corte de APP en la formación de Aβ.
            -CR1: receptor de la molécula C3b del complemento, una molécula inflamatoria que podría proteger al cerebro frente a Aβ.
Los polimorfismos de todos estos genes están presentes en al menos el 5% de la población y solo se les puede asociar un aumento del riesgo de Alzheimer muy pequeño. Solo con estos genes no sería posible explicar una importante proporción de casos de Alzheimer. Es lo que se conoce como “heredabilidad perdida”: las variantes genéticas conocidas no permiten explicar por completo una enfermedad compleja. Las causas pueden ser muchos genes (heterogeneidad alélica) y aún más, las relaciones que se establecen entre ellos. Otra posibilidad que explicaría este fenómeno es la existencia de variantes raras, y que por tanto no son detectadas, que sin embargo producen grandes incrementos del riesgo.
Recientemente se han encontrado dos mutaciones más que encajarían en este esquema de las llamadas “variantes raras con efectos grandes”. A pesar de ser muy poco frecuentes, se ha visto que aumentan el riesgo de forma muy significativa. Estas son las mutaciones Q170H y R181G del gen ADAM10. Este gen codifica la mayor α-secretasa del cerebro, una de las enzimas que corta APP para formar β-amiloide. Cualquier de estas mutaciones es suficiente para interrumpir su función. 



FACTORES AMBIENTALES DE RIESGO

Como hemos explicado, el alelo APOE4 no es suficiente para explicar todos los casos de Alzheimer tardío. Junto a este y otros genes, existen factores externos que podrían aumentar o reducir el riesgo de padecer la enfermedad; adelantar o retrasar su desarrollo.
Se han investigado elementos como la dieta, el ejercicio, las relaciones sociales… Entre las conclusiones, destacan la inactividad y el consumo de alcohol y tabaco como amplificadores del riesgo. También se asocia la dieta occidental con un mayor riesgo de contraer la enfermedad, por la escasez de grasas poliinsaturadas y el exceso de saturadas. Se cree que todos estos factores podrían influir sobre el riesgo que produce el alelo APOE4, y que, optimizando el elemento ambiental, podría reducirse o incluso neutralizarse. Esta hipótesis explicaría la existencia de individuos sanos portadores del alelo 4.
Por otro lado, también hay contribuciones ambientales independientes de APOE4, que podrían explicar la existencia de enfermos que no presentan este alelo. Se ha demostrado que toxinas como el litio y aluminio dañan las neuronas. Estas sustancias llegan a nuestro organismo a través de los alimentos, y en menor proporción a través del aire (esta cantidad es más importante en personas que trabajan en la industria metalúrgica). En grandes cantidades pueden desencadenar los procesos degenerativos característicos del Alzheimer. Sin embargo, en condiciones normales es poco probable que se puedan llegar a acumular cantidades suficientes para provocar daños importantes. Otros iones como el zinc, el cobre o el hierro, presentes normalmente en el cerebro, también podrían contribuir al desarrollo del Alzheimer, cuando el control de sus niveles fisiológicos falla.
Otro factor que se ha investigado es la contaminación. Además de los problemas respiratorios que provoca, también se cree que contribuye al desarrollo de enfermedades neurodegenerativas. Estas son las conclusiones de estudios que han comparado el tejido cerebral de residentes de ciudades con distintos niveles de contaminación. Las imágenes obtenidas mostraban elementos característicos del Alzheimer (inflamación y acumulación de proteína β-amiloide) en el cerebro de los habitantes de las ciudades más contaminadas, sobre todo si además eran portadores del alelo APOE4.

CONCLUSIÓN

En la investigación, siempre se intenta estudiar las variables de forma independiente. Por ello, todos estos factores, ambientales y genéticos, se han intentado estudiar de forma aislada, por ejemplo, mediante pruebas con gemelos. También a la hora de explicarlos se suelen separar para facilitar su comprensión. Sin embargo, lo que parece más probable es que ambos factores no sean independientes, sino que interactúen constantemente. No existe una certeza absoluta, pero la hipótesis dominante es que el Alzheimer tardío sería el resultado de la actuación de factores ambientales y del envejecimiento sobre un fondo genético predispuesto al desarrollo de la enfermedad.

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