Los investigadores que previamente desarrollaron los primeros modelos de cultivo de células humanas en 3D de la enfermedad de Alzheimer (EA) que muestra dos características principales de la enfermedad --la generación de depósitos de beta amiloide seguido de ovillos de tau-- han utilizado ahora su modelo para investigar si la hormona muscular irisina inducida por el ejercicio afecta a la patología beta amiloide.
Según publican en la revista 'Neuron', el equipo dirigido por el Hospital General de Massachusetts (MGH), en Estados Unidos, ha obtenido resultados prometedores que sugieren que las terapias basadas en la irisina podrían ayudar a combatir la EA al demostrar que el ejercicio físico reduce los depósitos de beta amiloide en varios modelos de ratón de la EA, pero los mecanismos implicados siguen siendo un misterio.
El ejercicio aumenta los niveles circulantes de la hormona irisina, derivada del músculo, que regula el metabolismo de la glucosa y los lípidos en el tejido adiposo y aumenta el gasto energético al acelerar el oscurecimiento del tejido adiposo blanco.
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Los estudios han revelado que la irisina está presente en cerebros humanos y de ratón y que sus niveles se reducen en pacientes con EA y en modelos de ratón de la enfermedad.
Para comprobar si la irisina desempeña un papel causal en la relación entre el ejercicio y la reducción de la beta amiloide, los doctores Se Hoon Choi y Eun Hee Kim, de la Unidad de Investigación sobre Genética y Envejecimiento del MGH, junto con otros colegas investigadores, aplicaron la hormona a su modelo de cultivo celular tridimensional de la EA.
"En primer lugar, comprobamos que el tratamiento con irisina reducía notablemente la patología de la beta amiloide --explica Choi--. En segundo lugar, demostramos que este efecto de la irisina era atribuible a una mayor actividad de la neprilisina debido al aumento de los niveles de neprilisina secretada por unas células del cerebro llamadas astrocitos".
La neprilisina es una enzima que degrada la beta amiloide y que se ha observado que aumenta en los cerebros de ratones con EA expuestos a ejercicio u otras condiciones que reducen la beta amiloide.
Los investigadores descubrieron aún más detalles sobre los mecanismos que explican la relación entre la irisina y la reducción de los niveles de beta amiloide. Por ejemplo, identificaron la integrina alfaV/beta5 como el receptor al que se une la irisina en los astrocitos para provocar que las células aumenten los niveles de neprilisina.
Además, descubrieron que la unión de la irisina a este receptor provoca una reducción de la señalización de vías en las que intervienen dos proteínas clave: la cinasa regulada por señales extracelulares (ERK) y el activador de señales de transcripción 3 (STAT3). La reducción de la señalización ERK-STAT3 fue crítica para la potenciación de la neprilisina inducida por la irisina.
Estudios anteriores han demostrado que, en ratones, la irisina inyectada en el torrente sanguíneo puede llegar al cerebro, lo que la hace potencialmente útil como terapia."Nuestros resultados indican que la irisina es un importante mediador de los aumentos de los niveles de neprilisina inducidos por el ejercicio que conducen a una reducción de la carga de beta amiloide, lo que sugiere una nueva vía diana para terapias dirigidas a la prevención y el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer", afirma Rudolph Tanzi, doctor, autor principal del estudio y director de la Unidad de Investigación sobre Genética y Envejecimiento.
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