Alteraciones de la neurotransmisión relacionadas con la progresión de la enfermedad de alzheimer en ratones transgénicos 3xtg-ad

Resumen

La enfermedad de Alzheimer (EA) es la demencia primaria degenerativa más frecuente. Se caracteriza por una marcada atrofia de la corteza cerebral, por la formación de placas seniles y la aparición de ovillos neurofibrilares. Se ha descrito que si bien inicialmente el cuadro clínico del Alzheimer guarda una buena correlación con un déficit de la neurotransmisión colinérgica, los cambios de conducta que aparecen en las fases avanzadas de la enfermedad implican la afectación de otros sistemas neurotransmisores. Estas alteraciones en los procesos de neurotransmisión podrían correlacionarse con cambios en la síntesis, almacenamiento o liberación del neurotransmisor. En el presente trabajo hemos utilizado el modelo murino triple transgénico de EA (3xTg-AD). Este modelo animal contiene mutaciones en el gen que codifica para la proteína precursora amiloide (βAPPSwe), la presenilina-1 (PS1M146V) y tauP301L, lo que condiciona un desarrollo progresivo de la patología característica de los enfermos de Alzheimer. Se ha estudiado de manera fina los últimos pasos de la liberación exocitótica de neurotransmisores en la célula cromafín mediante la técnica de amperometría en célula única, y los posibles cambios que acontecen con el desarrollo progresivo de la EA, comparando las características de los eventos exocitóticos en ratones de distintas edades. Hemos observado cambios significativos en la exocitosis de catecolaminas que acontece en ratones de 6 y 12 meses, en los que ya se ha establecido y consolidado la EA, en comparación con ratones jóvenes (2 meses) en los que todavía no ha comenzado a desarrollarse la patología. Estos cambios muestran un mayor número de espigas amperométricas con la progresión de la EA, si bien el contenido cuántico en catecolaminas de cada espiga es menor. El análisis cinético de las espigas de secreción nos muestra que al progresar la enfermedad las espigas secretoras tienen una menor duración y son más rápidas. Las variaciones en el número y cinética de liberación de vesículas no pueden atribuirse a diferencias en la expresión en las proteínas del complejo SNARE (SNAP-25, sintaxina 1, VAMP2), ni en el sensor de calcio sinaptotagmina 1, ni en la proteína dinamina 1-2, implicada tanto en procesos de endo- como exocitosis, ya que mediante la técnica de western blot no se han encontrado cambios en su expresión. Mediante la técnica electrofisiológica de patch-clamp se han realizado medidas de las distintas corrientes iónicas implicadas en la liberación de las catecolaminas. Así, se produce un aumento en la corriente nicotínica en los ratones de 6 meses de edad, que disminuye hasta los niveles presentados a los 2 meses cuando el ratón supera el año de vida, momento en el que presenta un aumento en el resto de corrientes iónicas implicadas, esto es en las corrientes de sodio, de calcio y de potasio. Debido a la implicación de las corrientes iónicas en la excitabilidad celular se han realizado también medidas de potencial de membrana, encontrándose éste ligeramente hiperpolarizado en las células cromafines de los ratones de más de 12 meses de edad, produciéndose una despolarización mayor en estas células frente a un estímulo con ACh. En conjunto, estos hallazgos sugieren que a lo largo del desarrollo de los ratones 3xTg-AD y a medida que la enfermedad de Alzheimer se instaura se produce un cambio en la excitabilidad de las células cromafines, lo cual hace que se acelere la neurotransmisión. Estas alteraciones podrían tener una repercusión en la respuesta que ofrece el organismo ante situaciones de estrés. Finalmente, si estas alteraciones ocurren también a nivel de sistema nervioso central podría constituir un nuevo enfoque y abordaje ante esta compleja enfermedad.