En la búsqueda continua de una cura para la enfermedad de Alzheimer, una floreciente rama de la medicina está trayendo nuevas esperanzas. Las terapias con células madre ya se están utilizando para tratar varios tipos de cáncer y trastornos de la sangre y del sistema inmunitario. En un nuevo estudio de prueba de concepto, los científicos de la Universidad de California en San Diego muestran que los trasplantes de células madre también pueden ser una terapia prometedora contra el Alzheimer. 

En el estudio, publicado este mes en Informes de celda, los investigadores demuestran que el trasplante de células madre y progenitoras hematopoyéticas fue efectivo para rescatar múltiples signos y síntomas de la enfermedad de Alzheimer en un modelo de ratón de la enfermedad. Los ratones que recibieron células madre hematopoyéticas sanas mostraron memoria y cognición preservadas, neuroinflamación reducida y una acumulación significativamente menor de β-amiloide en comparación con otros ratones con Alzheimer.

“El Alzheimer es una enfermedad muy compleja, por lo que cualquier tratamiento potencial debe poder dirigirse a múltiples vías biológicas”, dijo la autora principal del estudio, Stephanie Cherqui, PhD, profesora de la Facultad de Medicina de UC San Diego. “Nuestro trabajo muestra que el trasplante de células madre y progenitoras hematopoyéticas tiene el potencial de prevenir las complicaciones de la enfermedad de Alzheimer y podría ser una vía terapéutica prometedora para esta enfermedad”.

El éxito de la terapia se debe a sus efectos sobre la microglía, un tipo de célula inmunitaria del cerebro. Microglia se ha implicado en el inicio y la progresión de la enfermedad de Alzheimer de varias maneras. Se sabe que la inflamación sostenida de la microglía puede contribuir a la enfermedad de Alzheimer, ya que la liberación de citoquinas inflamatorias, quimioquinas y proteínas del complemento conduce a una mayor producción de β-amiloide. En condiciones saludables, la microglía también desempeña un papel importante en la limpieza de las placas de β-amiloide, pero esta función se ve afectada en la enfermedad de Alzheimer. La acumulación resultante de β-amiloide también ejerce presión sobre otras células cerebrales, incluidas las células endoteliales que afectan el flujo sanguíneo al cerebro. 

La investigadora posdoctoral y primera autora Priyanka Mishra, PhD, se propuso probar si el trasplante de células madre podría conducir a la generación de microglia nueva y saludable que podría reducir la progresión de la enfermedad de Alzheimer. El laboratorio de Cherqui ya había tenido éxito utilizando trasplantes de células madre similares para tratar modelos de cistinosis en ratones, una enfermedad de almacenamiento lisosomal, y ataxia de Friedreich, una enfermedad neurodegenerativa.

Mishra y sus colegas realizaron trasplantes sistémicos de células madre y progenitoras hematopoyéticas sanas de tipo salvaje en ratones con Alzheimer y encontraron que las células trasplantadas se diferenciaron en células similares a microglia en el cerebro. 

Luego, los investigadores evaluaron el comportamiento de los animales y encontraron que la pérdida de memoria y el deterioro neurocognitivo se previnieron por completo en los ratones que recibieron el trasplante de células madre. Estos ratones mostraron un mejor reconocimiento de objetos y percepción del riesgo, así como niveles normales de ansiedad y actividad locomotora, en comparación con los ratones con Alzheimer no tratados.

Mirando más de cerca los cerebros de los animales, los investigadores encontraron que los ratones tratados con células madre sanas mostraron una reducción significativa en las placas de β-amiloide en el hipocampo y la corteza. El trasplante también condujo a una reducción de la microgliosis y la neuroinflamación, y ayudó a preservar la integridad de la barrera hematoencefálica. 

Finalmente, los investigadores utilizaron análisis transcriptómicos para medir la expresión de diferentes genes en ratones con Alzheimer tratados y no tratados. Aquellos que habían recibido la terapia con células madre tenían menos expresión cortical de genes asociados con microglía enferma y menos expresión hipocampal de genes asociados con células endoteliales enfermas. 

En conjunto, el trasplante de células progenitoras y madre hematopoyéticas sanas condujo a una mejor salud de la microglía, que a su vez protegió contra múltiples niveles de la patología del Alzheimer.

Es importante destacar que un tercer grupo de ratones que recibieron células madre aisladas de ratones con Alzheimer no mostró signos de mejora, lo que demuestra que estas células retuvieron la información relacionada con la enfermedad de Alzheimer. 

Los estudios futuros explorarán más a fondo cómo las células sanas trasplantadas produjeron mejoras tan significativas y si se pueden usar estrategias de trasplante similares para aliviar los síntomas de la enfermedad de Alzheimer en humanos. 

“La enfermedad de Alzheimer representa una gran carga emocional y económica para nuestra sociedad, pero no existe un tratamiento efectivo disponible”, dijo Cherqui. “Estamos entusiasmados de ver resultados preclínicos tan prometedores de la terapia con células madre hematopoyéticas y esperamos desarrollar un nuevo enfoque terapéutico para esta enfermedad devastadora”.

Los coautores del estudio incluyen: Alexander Silva, Jay Sharma, Jacqueline Nguyen, Donald P. Pizzo y Debashis Sahoo, todos en UC San Diego, así como Denise Hinz en el Instituto de Inmunología de La Jolla.

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