Un grupo de investigadores de Alemania ha descubierto cómo una mutación genética extremadamente rara provoca la rápida muerte de las neuronas en niños. Este hallazgo no solo arroja luz sobre la naturaleza de una enfermedad enigmática, sino que también ofrece claves para comprender los mecanismos detrás de otros trastornos graves del cerebro, como el Alzheimer y el Parkinson.
Durante sus experimentos, los científicos estudiaron a niños diagnosticados con displasia espondilometafisaria tipo Sedaghatian (Sedaghatian-type spondylometaphyseal dysplasia, SSMD). Esta enfermedad es tan poco frecuente que solo se han registrado unas pocas decenas de casos en todo el mundo. Los niños con SSMD sufren graves alteraciones en el desarrollo cerebral y esquelético, y la mayoría de los pacientes fallece en la infancia.
La trampa genética
La investigación reveló que la causa de la enfermedad son mutaciones en el gen responsable de la producción de la enzima GPX4. Esta enzima actúa como un protector de las membranas celulares, evitando su destrucción por el estrés oxidativo. Normalmente, GPX4 ‘resbala’ por la superficie interna de la membrana, neutralizando compuestos peligrosos.
Sin embargo, cuando ocurre la mutación, la enzima pierde la capacidad de fijarse a la membrana. Los científicos lo comparan con una tabla de surf sin quilla: no puede permanecer estable sobre la ola y pierde equilibrio. Como resultado, la membrana celular se vuelve vulnerable y se activa un proceso conocido como ferroptosis, un tipo especial de muerte celular relacionado con la acumulación de hierro y el daño a los lípidos.
Experimentos con células
Para confirmar sus conclusiones, los especialistas utilizaron no solo ratones, sino también neuronas humanas cultivadas en laboratorio a partir de células de la piel de pacientes con SSMD. En ambos casos se observó el mismo patrón: las neuronas morían rápidamente debido a la oxidación incontrolada de las membranas.
Es destacable que bloquear la ferroptosis mediante compuestos químicos especiales permitió ralentizar la muerte celular. Esto abre perspectivas para el desarrollo de nuevos tratamientos no solo para la SSMD, sino también para otras enfermedades neurodegenerativas en las que mecanismos similares podrían desempeñar un papel clave.
Relación con la demencia
Los autores del estudio destacan que hasta ahora la investigación sobre la demencia se ha centrado principalmente en los depósitos de proteínas en el cerebro, las llamadas placas amiloides. Sin embargo, los nuevos datos indican que el daño a las membranas y el inicio de la ferroptosis pueden ser factores igualmente importantes en el desarrollo de la enfermedad.
En los últimos años, cada vez más estudios relacionan la ferroptosis con la enfermedad de Alzheimer. El análisis de las proteínas expresadas en las neuronas afectadas mostró similitudes con los cambios observados en la demencia. Esto sugiere que el mecanismo identificado podría ser universal para una serie de enfermedades cerebrales.
Enfermedad rara
La displasia espondilometafisaria sedagatiana fue descrita por primera vez en 1980. Desde entonces, solo se han documentado unas pocas decenas de casos confirmados en la literatura médica. La enfermedad se manifiesta con graves alteraciones en el desarrollo del esqueleto y el cerebro, así como muerte prematura.
Las investigaciones genéticas de los últimos años han permitido establecer que las mutaciones en el gen GPX4 son responsables de la SSMD. Durante mucho tiempo, esta enzima fue considerada la “guardian” de las neuronas, protegiéndolas de su destrucción. Un nuevo estudio ha demostrado por primera vez cómo su defecto conduce a consecuencias catastróficas para el cerebro.
Nuevos horizontes
El trabajo de los científicos alemanes abre nuevas perspectivas para comprender la naturaleza de la neurodegeneración. Según Markus Conrad, líder del estudio, establecer la relación entre la estructura de la enzima y la enfermedad grave llevó casi 14 años. El investigador destaca que este tipo de proyectos requiere financiación a largo plazo y la colaboración de especialistas de diferentes países y áreas científicas.
La demencia infantil es un fenómeno extremadamente raro, pero precisamente el estudio de estos casos permite entender mejor cómo y por qué se destruyen las neuronas. Las investigaciones genéticas ya han vinculado más de un centenar de enfermedades raras con pérdidas de memoria tempranas y alteraciones cognitivas en niños.
Por si no lo sabía, Helmholtz Munich es uno de los principales centros de investigación de Alemania, especializado en medicina molecular y biología. El Instituto de Metabolismo y Muerte Celular, dirigido por Marcus Conrad, se dedica a estudiar los mecanismos de muerte celular y a buscar nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades graves. En los últimos años, su equipo de científicos ha investigado de manera activa el papel de la enzima GPX4 y los procesos de ferroptosis en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas, lo que ya ha dado lugar a varios descubrimientos importantes.
