Un equipo de investigadores del Baylor College of Medicine descubrió que cuando el cerebro se infecta con un hongo común, cambia de formas similares a las que se observan en la enfermedad de Alzheimer. La nueva investigación profundiza en algunos de los mecanismos moleculares que subyacen a ese proceso.
Resultados del estudio
El equipo de investigadores descubrió utilizando modelos en animales, cómo el hongo, denominado Candida albicans (C. albicans), penetra en el cerebro, activa mecanismos para su eliminación y genera péptidos similares al beta amiloide (Aβ), fragmentos proteicos tóxicos que se cree que son fundamentales para el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer.
Los resultados se publicaron el 10 de octubre en la revista Cell Reports.
Investigaciones anteriores han implicado a los hongos en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas crónicas como el Alzheimer, pero sus mecanismos no se habían comprendido del todo.
¿Una causa microbiana del Alzheimer?
Otro estudio publicado en la revista NeuroSci en 2022 había explorado la cuestión de si la demencia tiene una causa microbiana. El informe concluyó que los datos revisados sugieren que los agentes infecciosos, como los hongos, pueden desempeñar un papel en el proceso por el que se desarrollan la enfermedad de Alzheimer y otras formas de demencia.
«Nuestro laboratorio tiene años de experiencia en el estudio de hongos, por lo que nos embarcamos en el estudio de la conexión entre C. albicans y la enfermedad de Alzheimer en modelos animales», dijo el Dr. David Corry, uno de los autores del estudio y profesor de patología e inmunología y medicina en el Baylor College en un comunicado de prensa el 17 de octubre. «En 2019, informamos de que C. albicans sí entra en el cerebro, donde produce cambios que son muy similares a los que se observan en la enfermedad de Alzheimer. El estudio actual amplía ese trabajo para comprender los mecanismos moleculares».
«Nuestra primera pregunta fue: ¿cómo entra el C. albicans en el cerebro? Descubrimos que el C. albicans produce unas enzimas llamadas proteasas aspárticas secretadas (Saps) que rompen la barrera hematoencefálica, lo que permite al hongo acceder al cerebro, donde causa daños», afirma en un comunicado de prensa Yifan Wu, autor principal del estudio y científico postdoctoral en pediatría.
El siguiente objetivo de los investigadores fue determinar cómo era capaz el cerebro de eliminar la infección fúngica. El Dr. Corry y sus colegas habían realizado investigaciones previas que demostraban que una infección en el cerebro por C. albicans podía curarse completamente en diez días en ratones sanos. Esos hallazgos, publicados en Nature Communications en enero de 2019, encontraron que la infección por hongos desapareció debido a dos mecanismos desencadenados por el hongo en células cerebrales específicas llamadas microglía.
La microglía es un tipo de célula glial ubicada en todo el cerebro y la médula espinal y representa aproximadamente entre el 10 y el 15 por ciento de las células que se encuentran en el cerebro. La microglía actúa como una línea primaria de defensa del sistema inmunológico que busca en el sistema nervioso central los organismos patógenos, neuronas dañadas y otros materiales extraños para que puedan ser destruidos mediante un proceso llamado fagocitosis.
En el presente estudio, los investigadores demostraron que los péptidos similares a Aβ pueden ser creados por el Candida albicans, que es un hongo común, que se ha encontrado en el cerebro de personas con enfermedad de Alzheimer, así como en personas con otros trastornos neurodegenerativos crónicos.
¿Qué es el Candida Albicans?
El Candida albicans es un hongo común (en forma de levadura) y está presente en el tracto gastrointestinal, la boca, la piel y el tracto reproductivo de la mayoría de los humanos.
Los humanos y el C. albicans tienen una relación complicada, ya que la mayoría de las veces, el C. albicans es inofensiva y es simplemente un miembro de una microbiota sana. Sin embargo, es una de las pocas especies de hongos que causan enfermedades en humanos y es responsable de infecciones que van desde infecciones superficiales de la mucosa y la piel, como aftas, dermatitis del pañal e infecciones vaginales por hongos, hasta infecciones más graves como la candidiasis invasiva que puede afectar la sangre, el corazón, el cerebro y los huesos.
Las infecciones por C. albicans son particularmente peligrosas para quienes tienen sistemas inmunológicos comprometidos, como aquellos con SIDA, o personas que se someten a terapias inmunosupresoras para el cáncer y otras afecciones.
Esta supresión de las defensas del cuerpo es parte de la razón por la cual algunas personas adquieren infecciones por C. albicans después de tomar antibióticos, ya que disminuyen las bacterias beneficiosas en el intestino, provocando un desequilibrio y permitiendo que el C. albicans prospere. El C. Albicans puede sobrevivir fuera del cuerpo y tener la capacidad de colonizar todos los órganos y tejidos humanos. Según la Enciclopedia de Microbiología, es la causa más común de infecciones fúngicas sistémicas.
Más evidencia que vincula los hongos con las enfermedades neurodegenerativas
En un estudio de enero publicado en Frontiers in Immunology, los investigadores examinaron el papel de los hongos en los trastornos autoinmunes y neurodegenerativos del sistema nervioso central. La revisión afirma que recientemente, cada vez hay más evidencia que señala el papel de los hongos periféricos en el desencadenamiento de la inflamación, la respuesta inmune y el empeoramiento de una variedad de trastornos no infecciosos del sistema nervioso central (SNC), incluida la esclerosis múltiple, el Parkinson y el Alzheimer.
El estudio concluyó que los hongos pueden desencadenar inflamación a través de diferentes mecanismos en la progresión de enfermedades no infecciosas del SNC, lo que sugiere que es crucial para desarrollar futuros agentes y estrategias terapéuticas.
En un estudio de 2015 publicado en Scientific Reports varios investigadores propusieron la posibilidad de que la enfermedad de Alzheimer pueda tener una causa microbiana. Los investigadores encontraron evidencia de que el tejido del sistema nervioso central (que incluye el cerebro y la médula espinal) de pacientes con enfermedad de Alzheimer contiene células fúngicas. Estas células fúngicas se encontraron en diferentes regiones del cerebro, incluida la corteza frontal externa, el hemisferio cerebeloso, la corteza entorrinal/hipocampo y el plexo coroideo. Estos materiales fúngicos no estaban presentes en los individuos de control que no tenían la enfermedad de Alzheimer. Los investigadores identificaron varias especies diferentes de hongos en sus muestras.
Curiosamente, los autores del estudio observaron que también se encontraron infecciones fúngicas en los vasos sanguíneos, lo que podría explicar la patología vascular que a menudo se encuentra en los pacientes con Alzheimer.
Los hallazgos proporcionan evidencia intrigante de que estas infecciones fúngicas están presentes en el sistema nervioso central de quienes padecen la enfermedad de Alzheimer y no en individuos sanos que sirvieron como controles.
Otra pieza del rompecabezas
El Dr. Corry y sus colegas aportaron otra pieza para comprender mejor el papel que pueden desempeñar los hongos en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer.
«Este trabajo aporta potencialmente una nueva pieza importante del rompecabezas sobre el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer», dijo el Dr. Corry en un comunicado de prensa. “La explicación actual para esta afección es que es principalmente el resultado de la acumulación de péptidos tóxicos similares a Aβ en el cerebro lo que conduce a la neurodegeneración. La comprensión predominante es que estos péptidos se producen endógenamente [internamente], nuestras propias proteasas cerebrales descomponen las proteínas precursoras de amiloide generando los péptidos Ab tóxicos”.
Sin embargo, en su estudio, los investigadores muestran que estos péptidos similares a Aβ también pueden crearse a partir de otra fuente, el Candida albicans.
«Estos hallazgos en modelos animales respaldan la realización de más estudios para evaluar el papel del C. albicans en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer en la población, lo que potencialmente puede conducir a estrategias terapéuticas innovadoras», dijo el Dr. Corry.
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