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Desbalance de cobre en el cerebro, clave en el desarrollo de Alzheimer

Nuestros Científicos. Liliana Quintanar Vera es investigadora del Cinvestav y recientemente fue galardonada con el Premio de Investigación 2017 de la AMC. La científica estudia la implicación de la acumulación de cobre en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas

Liliana Quintanar es investigadora del Departamento de Química del Cinvestav. 

Liliana Quintanar Vera recibió el pasado viernes de manos del Presidente de la República el Premio de Investigación 2017, para científicos jóvenes, en el área de ciencias exactas, que otorga la Academia Mexicana de Ciencias (AMC). 

La investigadora del Departamento de Química del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) ha destacado en su área de estudio, que analiza el papel que juegan los metales en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas como Alzheimer y Parkinson, y en padecimientos degenerativos como diabetes tipo 2 y cataratas.

“Un común denominador de las enfermedades neurodegenerativas y degenerativas es la formación de agregados o placas compuestas de proteínas que se encuentran en una conformación distinta a la encontrada en un ambiente fisiológico sano; dicha conformación les permite formar agregados o fibras amiloides”.

La científica explica que su presencia se asocia al desarrollo de enfermedades neurodegenerativas y muerte neuronal, aunque aún no se sabe si son causa o consecuencia de la misma. Estudios recientes, añade, apuntan a que las especies intermediarias en el proceso de agregación son más neurotóxicas que las placas mismas, de ahí la importancia de estudiar los mecanismos de agregación de estas proteínas.

El cuerpo humano necesita metales como cobre, hierro y zinc porque son parte fundamental de metalo-enzimas que catalizan (aceleran) reacciones químicas importantes para la vida, como la reducción de oxígeno a agua durante la respiración, añade. “Pero en enfermedades como el Alzheimer se ha encontrado que estos agregados de proteínas también presentan acumulación esos metales”.

Los metales funcionan como nutrientes y obtienen mediante la dieta o se encuentran en el organismo de manera natural, para su control el cuerpo tiene mecanismos para regular su absorción y transporte en sus diferentes células. “El cerebro no es la excepción, requiere de muchas metalo-enzimas para el funcionamiento adecuado de las neuronas, y tiene un control muy fino de su tráfico en el mismo”.

Sin embargo, en diversas enfermedades neurodegenerativas se ha encontrado un desbalance en el contenido de metales, como el cobre. Esta situación puede estar relacionada con la acumulación de metales en las placas amiloides y con la generación de especies oxidantes que se atribuye a estos metales.

ESTUDIO. El interés científico de Quintanar Vera se concentra en entender cómo algunos iones metálicos, entre ellos el cobre, se coordinan o pegan a las proteínas implicadas en estas enfermedades degenerativas, y cómo la unión del cobre puede afectar la conformación o estructura de la proteína, y su capacidad para formar agregados.

Para ello, su grupo emplea diferentes técnicas para caracterizar la estructura electrónica de los complejos metal-proteína y sus propiedades redox. El empleo de estas técnicas permite determinar a qué aminoácidos se está uniendo el cobre en la proteína y cómo impacta su plegamiento y agregación. Este trabajo es pionero en México en el estudio de enfermedades neurodegenerativas desde un punto de vista bio-inorgánico, representando un enfoque diferente y complementario en el estudio de estos padecimientos.

El empleo de estas técnicas novedosas permite determinar a qué aminoácidos se está uniendo el cobre en la proteína beta amiloide y cómo es que puede intervenir en la generación de especies reactivas de oxígeno.

“Debemos de entender esa competencia que hay por cobre en la sinapsis, porque si queremos diseñar estrategias terapéuticas que vayan dirigidas a la pérdida de homeostasis de metales, como el cobre, en el Alzheimer o en Parkinson, tenemos que entender a todos los actores”, puntualiza la científica del Cinvestav.

Liliana Quintanar realizó su doctorado en la Universidad de Stanford y regresó a México para demostrar que es posible hacer ciencia de vanguardia con los ingredientes disponibles en un país en vías de desarrollo. “Ahora me da mucho gusto que nuestro trabajo llame la atención a nivel internacional y sea reconocido en casa”, señaló.

“Como investigadora del Cinvestav es motivo de satisfacción que se me otorgue este premio, porque somos un centro que ha jugado un papel muy importante en el desarrollo de diferentes líneas de investigación en áreas de ciencia y tecnología que tienen gran impacto en la expansión de la ciencia en el país”, sostuvo Liliana Quintanar.

Señaló además que con este tipo de reconocimientos se manda el mensaje de que Cinvestav es una institución con gran vitalidad; donde los científicos jóvenes se desarrollan en un ambiente y plataforma apta para realizar su trabajo científico independiente.

Los Premios de Investigación para Científicos Jóvenes, instituidos en 1961, son considerados como la distinción más importante que otorga la AMC, favorece a investigadores menores de 40 años, en el caso de los hombres, y 43 en mujeres, que realicen investigación de punta, con el propósito de reconocer su trabajo y estimular su trayectoria científica.

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