El peligro de las hojas beta, por Pascual García Pérez

La primera vez que escuché la idea de comenzar a escribir un blog sobre divulgación científica (y bioquímica, más específicamente) se me vino a la cabeza la utilidad a la hora de hacerlo. Lo primero que pensé fue hacer un trabajo más de clase, pero no, esto va más allá de un mero trabajo. Para mí, este blog va a ser (o a intentar ser) una ventana a la explicación científica y, sobre todo, bioquímica de las pequeñas grandes cosas que más preocupan a la sociedad y que creen que esto de la ciencia es una de las cosas más complejas que se ha inventado en el mundo. Además, quiero que sea un espacio en el que la gente encuentre facilidades a un tema tan fascinante como la bioquímica y dejen de llevarse las manos a la cabeza cada vez que les digo que estoy dedicando mis años de estudio a esta magnífica ciencia y, para ello, voy a utilizar mis conocimientos adquiridos en estos tres años, todas las herramientas bioinformáticas que me han hecho descubrir  y sin olvidar a nuestra gran amiga académica, Wikipedia.

Para comenzar con ello, he decidido que mi primera entrada hable sobre una de las enfermedades que más impacto social, médico, psiquiátrico, neurológico, epidemiológico y económico ha tenido los últimos y, además, la que más ha evolucionado en el mundo desarrollado en este siglo XXI, según un artículo de la base de datos ISI Web of Knowledge: la enfermedad del Alzheimer. Se cree que en todo el mundo existen ya unos 18 millones de personas afectadas por esta enfermedad, que constituye la causa principal de demencia en seres humanos. Para ejemplificar los síntomas de esta enfermedad, he decidido añadir el siguiente vídeo en esta entrada, que refleja cómo es la vida de un enfermo de Alzheimer en los momentos más cotidianos de la vida:

Aún se sigue estudiando la causa original de su aparición, pero se puede afirmar que el factor genético juega un papel muy importante a la hora de contraerla. Diferentes estudios en los que se ha realizado un alineamiento de secuencias génicas (mediante una herramienta llamada BLAST) para comprobar la coincidencia entre las secuencias genómicas de varios afectados por la enfermedad han demostrado varias semejanzas en el cromosoma 21 en una gran proporción de los sujetos de estudio. Estas similitudes atienden a una región de dicho cromosoma que codifica para el péptido beta-amiloide, una pequeña proteína cuyo depósito en cantidades excesivas puede ser tóxico para las neuronas, por lo que supone una de las primeras causas de la enfermedad.

El péptido beta-amiloide posee unos 40 aminoácidos y se produce a partir otra proteína precursora, codificada en el mismo cromosoma, y con las propiedades de toda proteína de membrana: un largo segmento extracelular amino terminal y un corto segmento intracelular carboxilo terminal. Se cree que actúa como un receptor de membrana acoplado a proteína G, que manda señales de fuera a dentro de la célula y se expresa especialmente en neuronas, sobre todo en períodos de estrés. Para ser funcional, la proteína debe ser degradada tanto intra- como extracelularmente por parte de proteasas, de manera que se crea un fragmento aminoacídico de corta longitud que, en condiciones normales, es soluble en el citoplasma. El defecto en los enfermos de alzheimer pasa por la liberación de un fragmento demasiado largo en el citoplasma, de manera que su solubilidad se ve limitada y empieza a precipitar en el interior de las neuronas, donde desencadenan una respuesta inflamatoria, que crea una especie de círculo vicioso que conduce a una mayor acumulación de estos residuos.

El proceso de precipitación de este fragmento de proteína procedente del péptido beta-amiloide se puede observar fácilmente con una técnica espectroscópica (que estudia el efecto de las radiaciones con la materia) llamada dicroísmo circular:

Los resultados obtenidos por dicha técnica nos muestran que el fragmento desprendido se pliega en un primer momento en forma de hélice alfa y, después, cambia su plegamiento a hebra beta, la causante de la formación de oligómeros y de otras interacciones espaciales hasta formar los agregados en forma de placas seniles, que son los elementos moleculares culpables de la enfermedad.

Más allá del factor genético, el avance de la sociedad ha llevado a la sociedad científica a recurrir a otras causas que conducen a esta terrible enfermedad, como son la existencia de posibles agentes infecciosos no identificados, o por la acción de tóxicos desconocidos bien sean ambientales o endógenos.

Por tanto, el estudio de las distintas estructuras que adoptan las cadenas de aminoácidos a la hora de formar una proteína no es un fenómeno arbitrario, como puede dar a entender la primera vez que recibimos una charla sobre ello.

De esta manera, he querido reflejar que un concepto tan básico en bioquímica, como es la estructura secundaria de proteínas, puede ser tan determinante en la vida del ser humano, como es una enfermedad tan agresiva como es la del Alzheimer.