Un antibiótico podría proteger contra las enfermedades neurodegenerativas

Un estudio en la revista de acceso abierto eLife informa que un antibiótico, la minociclina, puede aumentar la vida útil de los Caenorhabditis elegans al prevenir la acumulación de proteínas durante el envejecimiento.

La agregación de proteínas causa varias enfermedades cerebrales progresivas relacionadas con la edad, como la esclerosis lateral amiotrófica, el Alzheimer, el Parkinson y la enfermedad priónica. Este estudio muestra que la minociclina previene esta acumulación incluso en animales de mayor edad con vías de respuesta al estrés con problemas de edad.

El número de proteínas en una célula está equilibrado por la tasa de fabricación y eliminación de proteínas, denominada proteostasis. A medida que envejecemos, la proteostasis se deteriora. Sería genial si hubiera una manera de mejorar la proteostasis y extender la vida útil y la salud, al tratar a las personas mayores al primer signo de síntomas neurodegenerativos o marcadores de enfermedades como la acumulación de proteínas. En este estudio, se investigó si la minociclina podría reducir la agregación de proteínas y extender la vida útil en animales que ya tienen proteostasis alterada.

El equipo probó por primera vez 21 moléculas diferentes que se sabe que prolongan la vida útil de los gusanos Caenorhabditis elegans (C. elegans) jóvenes y viejos. Encontraron que todas estas moléculas prolongaban la vida de los gusanos jóvenes; sin embargo, la única droga que funcionó en los gusanos más viejos fue la minociclina.

Para averiguar por qué, observaron si la minociclina tenía algún efecto sobre la agregación de proteínas en los gusanos. Trataron gusanos jóvenes y viejos con agua o con minociclina y luego midieron dos proteínas llamadas α-sinucleína y amiloide-β, que se sabe que se acumulan en la enfermedad de Parkinson y Alzheimer, respectivamente. Independientemente de la edad de los gusanos, aquellos tratados con minociclina redujeron la agregación de ambas proteínas a medida que envejecían, incluso sin la activación de las respuestas al estrés.

Luego, el equipo dirigió su atención al mecanismo detrás de este descubrimiento. Primero, observaron si la minociclina activa las proteínas de señalización de estrés que están dañadas en los gusanos más viejos, pero encontraron que el medicamento en realidad reduce su actividad. Luego, estudiaron si desactiva los procesos de eliminación de proteínas de la célula, pero este tampoco era su modo de acción.

Cuando utilizaron una sonda química para ver cómo la minociclina afecta a las principales moléculas reguladoras de proteínas en la célula, reveló que la minociclina afecta directamente la maquinaria de fabricación de proteínas de la célula, conocida como el ribosoma. Esto fue cierto en los gusanos, así como en las células humanas y de ratón.

Finalmente, el equipo usó gusanos con un aumento o disminución de la actividad de fabricación de proteínas y estudió cómo esto alteró el efecto de la minociclina en los niveles de proteína y la vida útil. Como se predijo, en los gusanos mutantes donde la fabricación de proteínas ya había disminuido, encontraron que se necesitaba una dosis más baja de minociclina para reducir aún más los niveles de proteínas y extender la vida útil. En los gusanos donde se incrementó la fabricación de proteínas, se observó lo contrario. Esto sugirió que la minociclina prolonga la vida útil al controlar la tasa de producción de proteínas en el ribosoma.

Con este importante estudio los investigadores han identificado la minociclina como un medicamento que puede prolongar la vida útil y mejorar el equilibrio de proteínas en gusanos que ya están envejeciendo. Sus conclusiones revelan cómo la minociclina previene la agregación de proteínas y sienta las bases para los esfuerzos de desarrollo de medicamentos dirigidos a optimizar este medicamento ya aprobado para una variedad de enfermedades neurodegenerativas.

Referencias: