Lo que los astrocitos dicen de la ELA

Investigadores de la instalación ALBA de Barcelona y el Advanced Photon Source de Chicago, combinando diversas técnicas de luz de sincrotrón, han puesto al descubierto aspectos desconocidos sobre los astrocitos, unas células involucradas en la esclerosis lateral amiotrófica (ELA). La luz de sincontrón, un acelerador de partículas, se usa en medicina para observar el cuerpo humano, ya que cubre un rango continuo entre el infrarrojo y los rayos X, con una gran intensidad y con unas propiedades excepcionales.

La esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es una enfermedad neurodegenerativa que causa el progresivo deterioro y muerte de las neuronas que controlan los músculos voluntarios. Actualmente, se desconocen sus causas en el 90% de los casos, sin embargo, una parte de ellos se dan por una mutación del gen sod1.

Ahora, los resultados de este estudio han revelado diferencias estructurales, químicas y macromoleculares entre los astrocitos afectados y los sanos en un modelo animal transgénico de ELA, ya que los astrocitos afectados presentaban alteraciones lipídicas, lo que se vincula al estrés oxidativo. Para conocer la distribución y la composición de estas membranas lipídicas, se llevaron a cabo estudios de microspectroscopia de infrarrojo. De esta forma, pudieron localizar en qué parte en concreto de estas células se daba más estrés oxidativo.

Por último, se investigó la composición de elementos traza con criofluorescencia de rayos X en el sincrotrón Advanced Photon Source de Estados Unidos. Los investigadores Tanja Ducic y Barry Lai encontraron que la concentración de cobre era significativamente mayor en los astrocitos de ELA. Este hecho, junto con una disminución en el número de mitocondrias, y el mal funcionamiento de la proteína SOD1, puede ser responsable del estrés oxidativo.

Para ver los cambios en la estructura de las células, se realizaron experimentos en la línea de luz MISTRAL, dedicada a la microscopía de rayos X. Una de las ventajas de esta técnica es que “las células se congelan rápidamente, por lo que se mantienen en su estado original, sin tratarlas químicamente o manipularlas, lo que permite obtener información muy valiosa sobre cómo se comportan en su estado natural”, afirma Tanja Ducic.

Este experimento ha combinado con éxito diferentes técnicas de imagen y espectroscopia con luz de sincrotrón, complementando los resultados y obteniendo una comprensión global de los astrocitos de ELA. Además, este ha sido el primer experimento en el que células primarias (los astrocitos) se cultivaron en el laboratorio de biología del Sincrotrón ALBA para después ser analizados en las líneas de luz.

La ELA es la tercera enfermedad neurodegenerativa, después de la demencia y el Parkinson. De hecho, en España, hay más de 3.000 personas con esta enfermedad y tres nuevos casos aparecen cada día, según la Sociedad Española de Neurología, por lo que este estudio aporta buenas noticias, ya que se puede “comprender mejor esta enfermedad y así poder contribuir al desarrollo de biomarcadores y futuras estrategias terapéuticas”, como concluye la científica Tanja Ducic.