Los investigadores tratan de descubrir los posibles efectos en el cerebro
Por Richard Harth, 28 de julio de 2022
Las enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer, se encuentran entre las más desconcertantes de la ciencia médica. Las causas subyacentes de estas enfermedades van desde los factores genéticos y la salud cardiovascular general hasta las influencias dietéticas y las elecciones de estilo de vida.
También se ha implicado a varios contaminantes ambientales como posibles actores en el desarrollo o avance de las enfermedades neurodegenerativas. Entre ellos se encuentra un herbicida de amplio espectro conocido como glifosato. El glifosato es un herbicida de uso común que se aplica a los cultivos agrícolas de todo el mundo.
En un nuevo estudio, la asistente de investigación de la Universidad Estatal de Arizona Joanna Winstone, el profesor adjunto Ramón Velázquez y sus colegas del Instituto de Investigación Genómica Traslacional exploran los efectos de la exposición al glifosato en el cerebro de los ratones.
La investigación demuestra, por primera vez, que el glifosato atraviesa con éxito la barrera hematoencefálica y se infiltra en el cerebro. Una vez allí, actúa para aumentar los niveles de un factor crítico conocido como TNF-α.
TNF-α es una molécula con dos caras [TNF-α significa factor de necrosis tumoral alfa]. Esta citoquina proinflamatoria [Las citoquinas son una amplia categoría de pequeñas proteínas que son vitales para la correcta señalización celular] desempeña funciones vitales en el sistema neuroinmune, actuando para mejorar la respuesta inmunitaria y proteger el cerebro.
Sin embargo, cuando los niveles de TNF-α se desregulan, puede producirse una serie de enfermedades relacionadas con la neuroinflamación. Entre ellas, la enfermedad de Alzheimer.
El estudio demuestra además, en estudios de cultivo celular, que la exposición al glifosato parece aumentar la producción de beta amiloide soluble (Aβ) y reducir la viabilidad de las neuronas. La acumulación de beta amiloide soluble, la proteína pegajosa responsable de la formación de placas beta amiloides solubles, es uno de los sellos distintivos centrales del diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer.
Cuando los investigadores examinaron los cambios en la expresión de los genes mediante la secuenciación del ARN en el cerebro de los ratones tras la exposición al glifosato, se observaron más pruebas que sugieren riesgos potenciales para la salud neurológica.
Estas transcripciones de ARN indicaban la existencia de alteraciones en la expresión de genes relacionados con las enfermedades neurodegenerativas, incluida la desregulación de una clase de células cerebrales responsables de producir la vaina de mielina, crítica para la correcta comunicación neuronal. Estas células, conocidas como oligodendrocitos, se ven afectadas por niveles elevados de TNF-α.
"Encontramos aumentos de TNF-α en el cerebro, tras la exposición al glifosato", dijo Velázquez, el autor principal del trabajo. "Aunque examinamos la patología (de la enfermedad de Alzheimer), esto podría tener implicaciones para muchas enfermedades neurodegenerativas, dado que la neuroinflamación se observa en una variedad de trastornos cerebrales".
Velázquez y Winstone, primer autor del estudio, son investigadores del Centro de Investigación de Enfermedades Neurodegenerativas ASU-Banner y de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad Estatal de Arizona.
La investigación aparece en el número actual de la revista Journal of Neuroinflammation.
Una enfermedad enigmática; un camino de destrucción
Han pasado cien años desde el primer diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer. A pesar de las enormes inversiones en investigación y desarrollo de fármacos, la enfermedad sigue sin tratamiento eficaz. Un conjunto de terapias, desarrolladas a lo largo de muchas décadas a un coste extravagante, han fracasado una tras otra en el intento de aliviar los síntomas de la enfermedad.
La enfermedad de Alzheimer es la forma más común de demencia. La progresión de la enfermedad suele comenzar con una leve pérdida de memoria. A medida que la enfermedad se desarrolla, suele aumentar la confusión y el colapso de las capacidades de comunicación, ya que la afección ataca las vías cerebrales relacionadas con la memoria, el lenguaje y el pensamiento.
Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, unos 5,8 millones de estadounidenses padecen la enfermedad de Alzheimer en 2020. A diferencia de las enfermedades cardíacas o el cáncer, el número de víctimas de la enfermedad de Alzheimer sigue una espantosa trayectoria ascendente. Para 2040, se prevé que los costes de la enfermedad aumenten drásticamente hasta alcanzar entre 379.000 y más de 500.000 millones de dólares anuales. Actualmente se prevé que el número de víctimas de la enfermedad se triplique hasta alcanzar los 14 millones de personas en 2050.
La aparición de los síntomas suele producirse después de los 60 años, y el riesgo para las personas se duplica cada cinco años después de los 65. Aunque se cree que la genética desempeña un papel en algunos casos de la enfermedad de Alzheimer y los antecedentes familiares del trastorno se consideran un factor de riesgo importante, se cree que los factores ambientales desempeñan un papel importante en la enfermedad.
Los investigadores están tratando de averiguar cómo los correlatos genéticos pueden interactuar sutilmente con los factores ambientales y de otro tipo para disminuir o aumentar la probabilidad de desarrollar la afección. Algunas investigaciones recientes sugieren que los cambios en el estilo de vida, como una actividad física adecuada, una alimentación nutritiva, un consumo limitado de alcohol y no fumar, pueden ayudar a prevenir o ralentizar el deterioro cognitivo, señalando que la salud cerebral y cardiovascular están estrechamente relacionadas.
Efectos tóxicos: El jurado no se pronuncia
El nuevo estudio examina los efectos neurológicos del glifosato, el herbicida más omnipresente en el mundo. Cada año se aplican unos 250 millones de libras de glifosato a los cultivos agrícolas sólo en Estados Unidos. Aunque la Agencia de Protección del Medio Ambiente y la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria consideran que el producto químico es generalmente seguro para los seres humanos, los investigadores están echando un segundo vistazo.
Los estudios sobre el uso intensivo de herbicidas sugieren que no son perjudiciales, pero se sabe poco sobre los posibles efectos a largo plazo de la exposición prolongada. Una cuestión que preocupa mucho es que el glifosato puede atravesar la barrera hematoencefálica, una capa de células endoteliales que impide que las sustancias disueltas en el torrente sanguíneo circulante pasen fácilmente al líquido extracelular del sistema nervioso central, donde residen las neuronas del cerebro.
Los posibles riesgos para la salud del cerebro que plantea el glifosato deben ser evaluados de forma crítica, especialmente en el caso de las personas expuestas constantemente al herbicida.
"La conexión con el Alzheimer es que hay una prevalencia mucho mayor de la enfermedad de Alzheimer en las comunidades agrícolas que utilizan este producto químico", dijo Winstone. "Estamos tratando de establecer un vínculo entre ambos en base en la investigación molecular".
El estudio expuso a ratones a altas dosis de glifosato, y luego detectó niveles elevados de TNF-α en sus cerebros. A continuación, los investigadores expusieron neuronas extraídas de ratones en placas de Petri a los mismos niveles de glifosato detectados en los cerebros de los ratones, y observaron un aumento de beta amiloide y muerte celular en las neuronas corticales. En el tejido cerebral se detectaron transcripciones de ARN de oligodendrocitos desreguladas, que podrían indicar una alteración de la mielinización.
En conjunto, los resultados demuestran una correlación entre la exposición al glifosato y los síntomas clásicos de la enfermedad de Alzheimer, aunque los autores subrayan que se necesitará mucho más trabajo antes de poder establecer una relación causal.
No obstante, el uso generalizado del producto químico y las inquietantes correlaciones puestas de manifiesto en el presente estudio subrayan la necesidad de intensificar la investigación. Entre las preguntas urgentes que hay que responder están las siguientes ¿Cómo afecta al cerebro la exposición prolongada a bajas dosis de glifosato? ¿Actúa el glifosato de forma sinérgica con otras sustancias químicas presentes en los herbicidas comunes? y ¿puede detectarse el glifosato post mortem en pacientes que han fallecido por la enfermedad de Alzheimer?
En el horizonte, se están explorando nuevos fármacos diseñados para reducir el TNF-α en el cerebro, lo que ofrece una esperanza renovada para los enfermos de Alzheimer, así como para otras dolencias neurodegenerativas.
Richard Harth
Escritor científico, Instituto de Biodiseño de la ASU
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