Si bien la proteína APP es bien conocida por su papel clave en la enfermedad de Alzheimer, su contribución a la función cerebral saludable, por el contrario, ha permanecido en gran parte desconocida hasta ahora. Recientemente, un equipo de investigación internacional, dirigido por el biólogo molecular Prof. Dr. Ulrike Müller de la Universidad de Heidelberg, obtuvo nuevos conocimientos sobre las funciones fisiológicas de la familia de proteínas APP mediante el uso de un modelo de ratón que carece de APP. Se demostró que la ausencia de APP durante el desarrollo del cerebro da como resultado la malformación de importantes regiones cerebrales implicadas en el aprendizaje y la memoria. En consecuencia, estos ratones se vieron gravemente afectados en sus habilidades de aprendizaje y exhibieron un comportamiento similar al autista.
La enfermedad de Alzheimer se desencadena por depósitos de proteínas insolubles en el cerebro, que se agregan alrededor de las células nerviosas para formar placas. Estas placas consisten principalmente en pequeños péptidos β-amiloides (Aβ), que son un producto de escisión de la proteína precursora amiloide (APP). Los péptidos Aβ infligen daño a las células nerviosas y finalmente las conducen a la muerte. Si bien el efecto perjudicial de los péptidos Aβ sobre las neuronas se ha reconocido durante muchos años, se sabe poco sobre las funciones fisiológicas naturales de la APP. Según los investigadores, esta perspectiva no patológica es digna de investigación teniendo en cuenta el hecho de que la mayoría de las células nerviosas del cerebro producen APP, así como otras dos proteínas estrechamente relacionadas, en particular en regiones críticas para el aprendizaje y la formación de la memoria.
Se observaron cambios de comportamiento que se parecían a los que ocurren en el trastorno del espectro autista
Para investigar el papel de la familia de proteínas APP en el desarrollo y la funcionalidad del sistema nervioso, el grupo de investigación del profesor Müller utilizó ratones como organismo modelo, que habían sido modificados genéticamente para bloquear la producción de todas las proteínas de la familia APP. Un examen minucioso de sus cerebros reveló que la pérdida de APP durante el desarrollo cerebral condujo a malformaciones en la estructura estratificada del hipocampo, una región cerebral esencial para la formación de la memoria. "Observamos que la ausencia de APP condujo a un cableado neuronal deteriorado y una disminución en el número de conexiones sinápticas. También redujo en gran medida la comunicación entre las células nerviosas y afectó gravemente el rendimiento del animal en las pruebas de comportamiento que evalúan el aprendizaje", dice Ulrike Müller.
Según el profesor Müller, el equipo se sorprendió al descubrir que estas interrupciones en el desarrollo del cerebro también dieron lugar a cambios de comportamiento que se parecían a los que ocurren en el trastorno del espectro autista. Los ratones mostraron los patrones de movimiento recurrentes característicos y la falta de interés en las interacciones sociales con otros ratones. "Nuestros hallazgos sugieren que la familia APP juega un papel crucial en el desarrollo normal del sistema nervioso, el aprendizaje, la formación de la memoria y la comunicación social", explica el científico. "En el futuro, estos conocimientos pueden ayudar al desarrollo de nuevas terapias para la enfermedad de Alzheimer".