Una proteína con acción antienvejecimiento combate la inflamación y evita la muerte de neuronas

Científicos de la Universidad de São Paulo publicaron en la revista Scientific Reports los resultados de pruebas in vitro. Este estudio apunta caminos hacia el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas

Por Ricardo Muniz  |  Agência FAPESP – El proceso de envejecimiento celular obedece a múltiples factores y abarca diversos campos del conocimiento. El establecimiento de mecanismos de protección contra los daños que sufren las células constituye uno de las frentes en tal sentido, y un grupo de investigadores ha dado ahora un paso más al respecto. Un artículo publicado en la revista Scientific Reports, del grupo Nature, indicó que la proteína Klotho desempeñó un papel protector contra inflamaciones en células del sistema nervioso central que interactúan con los neuronas, las llamadas células de la glía.

En el referido estudio, realizado in vitro, se utilizó un lipopolisacárido (LPS) –una molécula de la membrana de algunas bacterias– para la concreción de las pruebas de inducción de la inflamación en las células. La acción ocurre porque la presencia de LPS aumenta la secreción de citoquinas proinflamatorias que, cuando se producen en exceso o en forma crónica, pueden llevar a la muerte neuronal. Como el empleo de LPS en células gliales genera un aumento de mediadores proinflamatorios, el grupo analizó si el pretratamiento con Klotho marcaría alguna diferencia en la respuesta celular.

“Este trabajo demostró por primera vez en un cultivo neuronal el efecto antiinflamatorio y neuroprotector de la proteína Klotho”, señalan los investigadores. Los datos sugieren que la misma puede operar no solamente en el metabolismo de las neuronas y los astrocitos, sino también como un componente importante en la modulación de la neuroinflamación de la glía. De este modo, el potencial terapéutico de la proteína Klotho puede ser beneficioso en procesos patológicos con factores neuroinflamatorios.

Estos hallazgos complementan evidencias previas que el grupo había encontrado, que mostraron que Klotho está implicada en la acción de los astrocitos, células nerviosas que tienen entre sus funciones la de suministrar nutrientes de sustento a las neuronas. Este estudio contó con el apoyo de la FAPESP mediante una Ayuda de Investigación en la línea de envejecimiento y neuroprotección, de la cual forma parte también Elisa Mitiko Kawamoto, docente del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad de São Paulo (ICB-USP), en Brasil, y una de las científicas que firman la publicación.

Estudios prometedores 

Descubierta en el año 1997, Klotho es una proteína antienvejecimiento cuya concentración aumenta significativamente después del nacimiento y hasta la edad adulta, y va disminuyendo a medida que avanza la edad, cuando surge una inflamación crónica conocida como inflammaging. Esta inflamación desregulada, sistémica y de bajo grado en el cerebro está asociada a déficits cognitivos y a la progresión de enfermedades neurodegenerativas.

“En el transcurso de mi carrera empecé a interesarme no solamente en el estudio de las bases moleculares asociadas a las enfermedades neurodegenerativas, sino también en entender por qué esas enfermedades se producen durante el envejecimiento y por qué algunas personas logran envejecer de manera saludable”, destaca Cristoforo Scavone, docente del Departamento de Farmacología del ICB-USP y coautor del artículo.

El profesor se dedica desde hace tiempo a investigar estos procesos, trazando caminos prometedores de investigación. “Anteriormente, en un estudio sobre la enfermedad renal crónica asociada a la neuroinflamación, constatamos que esa proteína, Klotho, aparecía en mengua, y esto tenía una correlación con la aparición de los déficits cognitivos”, informa.

La actividad protectora y antiinflamatoria de esta proteína ya se había observado en los sistemas renal, vascular y pulmonar, pero era hasta este momento poco estudiada en casos de neuroinflamación, el punto en el cual la reciente publicación cobra relieve. “Ahora, en este estudio, hallamos una fuerte evidencia de que la proteína posee también un efecto neuroprotector. El pretratamiento con Klotho logró disminuir la secreción de citoquinas proinflamatorias y revirtió el aumento en la secreción inducida por la inflamación”, remarcan los investigadores.

La neuroinflamación es una característica intrínseca del proceso de envejecimiento. Ya se sabía que enfermedades neurodegenerativas y lesiones que afectan al sistema nervioso central actúan en la glía, e incluso en los astrocitos. Dependiendo de la naturaleza de su activación, pueden llevar a la producción de mediadores pro o antiinflamatorios y tener efectos beneficiosos o perjudiciales sobre las neuronas. De este modo, los estudios que mapean esos mecanismos son importantes para delinear posibilidades terapéuticas.

Pese a los buenos resultados, los autores advierten que no está claro si Klotho es el único mediador implicado en el efecto neuroprotector observado. Pero las evidencias acumuladas justifican que se dilucide mejor su potencial.

Este trabajo lleva las firmas también de Vinicius Nakao, Larissa de Sá Lima, Paloma Segura de Mello, Natacha de Souza Port’s, Paula Fernanda Kinoshita y Caio Henrique Yokowama Mazucanti, e implicó la labor del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad Federal de Goiás, también en Brasil, y del Laboratorio de Investigación Clínica del National Institute on Aging (NIA), en Estados Unidos, en donde Mazucanti realiza estudios de posdoctorado con el apoyo de la FAPESP.

Puede leerse el artículo intitulado Neuroprotective action of α-Klotho against LPS-activated glia conditioned medium in primary neuronal culture en el siguiente enlace: www.nature.com/articles/s41598-022-21132-4.