¿Las placas amiloides en la enfermedad de Alzheimer tienen proteínas carboniladas?

Puedo discutir algunos de los enlaces entre las placas de beta-amiloide y los derivados de proteína carbonilo (PCO) en el cerebro de Alzheimer (AD). Puede que esta no sea una respuesta precisa a tu pregunta, por lo que me encantaría saber de alguien con más información.

Los grupos carbonilo se introducen en proteínas mediante: i) oxidación de residuos de aminoácidos hidroxilos de cadena lateral en derivados de cetona o aldehído, ii) oxidación directa de residuos de lisina, arginina, prolina y treonina, y iii) escisión de enlaces peptídicos por alfa-amidación vía o por la oxidación de residuos de glumatamilo [1].

¿Cómo podría este enlace a AD? Un artículo publicado en 2011 sugiere que el péptido amiloide-beta (Aβ) o beta-amiloide, que es el componente principal de las placas seniles que se encuentran en la EA, es responsable de inducir el estrés oxidativo y la neurotoxicidad [2]. Los mecanismos precisos son, en mi conocimiento, en gran medida desconocidos y sujetos a investigación y especulación.

El beta amiloide es un fragmento de proteína que se corta de una proteína precursora de amiloide (APP). En un cerebro sin AD, estos fragmentos se descomponen y eliminan, pero en los cerebros con AD se acumulan y forman placas. No pude encontrar ninguna investigación que indicara que las propias placas amiloides contengan proteínas carboniladas, o que se carbonilen. Por el contrario, parecen causar la carbonilación, siendo este último un daño oxidativo irreversible que puede conducir a una pérdida de funcionalidad en proteínas clave del cerebro. De hecho, hay una “falta de modificaciones oxidativas dentro de las placas seniles tales como nitrotirosina y aductos de carbonilo”. [5]

Tenga en cuenta que no hemos establecido una relación causal entre estas placas y AD . Solo tenemos una correlación y la “hipótesis de amiloide” para AD:

La proteína precursora amiloide (APP) es una proteína que se encuentra ampliamente en todo el cuerpo. La hipótesis de amiloide es que una falla en el procesamiento de la proteína precursora de amiloide (APP) en el cerebro conduce a la producción de un fragmento corto de APP conocido como beta-amiloide.

La teoría se basa en la idea de que es la acumulación de este fragmento de proteína pegajosa en el cerebro lo que desencadena la alteración y destrucción de las células nerviosas que causa la enfermedad de Alzheimer. Los grupos acumulados de beta amiloide se conocen como placas amiloides. La hipótesis es, por lo tanto, que hay una falla en la sobreproducción de beta amiloide o en el mecanismo que normalmente la borra del cerebro, o posiblemente ambos [3].

Resumen general de cómo el estrés oxidativo induce una variedad de enfermedades, incluida la EA [4]:

Las proteínas en el cerebro afectado por la enfermedad de Alzheimer parecen ser más carboniladas que en los controles de la misma edad [4] , y principalmente en las regiones que contienen alteraciones histopatológicas severas.

Un artículo de revisión de 2003 indica que el contenido de PCO se incrementa en un 42% en el hipocampo de la enfermedad de Alzheimer (AD) y en un 37% en el lóbulo parietal inferior de AD. Ambas regiones son ricas en placas de beta amiloide. En contraste, hay relativamente poco PCO en el AD cerebelo, una región que no muestra mucho cambio degenerativo en AD [4].

Entonces, para resumir: tenemos un cerebro propenso a la AD que produce placas beta-amiloides. Estos tipos desencadenan el estrés oxidativo, lo que conduce a niveles más altos de PCO en el cerebro. Estos PCO son buenos biomarcadores para medir la presencia, y a menudo la extensión, de AD en un paciente humano o animal modelo.