HSV-1 Y APOE, COMO FACTORES DE RIESGO Y/O POSIBLES SOLUCIONES EN LA EA

EL HERPES SIMPLEX VIRUS TIPO 1 Y LA APOLIPOPROTEÍNA E, COMO FACTORES DE RIESGO Y/O POSIBLES SOLUCIONES EN LA ENFERMEDAD DE ALZHEIMER

Ignacio Zamora Forcada Licenciatura en Ciencias Biológicas Universidad Autónoma de Madrid Curso 2008/2009

EL HSV-1 Y LA APOE, COMO FACTORES DE RIESGO Y/O POSIBLES SOLUCIONES EN LA EA

ÍNDICE

Introducción

1

Generalidades sobre la Enfermedad de Alzheimer

3

Generalidades sobre Herpes Simplex Virus

8

Factores de Riesgo

10

Soluciones Posibles

16

Conclusiones

19

Bibliografía

20

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INTRODUCCIÓN La Enfermedad de Alzheimer (EA) es la principal causa de demencia en el ser humano, aproximadamente un 50-60% del total de casos.1 La enfermedad se caracteriza a nivel fisiológico por la presencia de ovillos de la proteína tau () hiperfosforilada, y placas compuestas por la proteína -Amiloide (A).2

Figura 1: Ilustración sobre las placas y los ovillos que aparecen en un cerebro con Alzheimer, en contraposición a un cerebro no enfermo.

Modificado a partir de la imagen obtenida en: http://www.ahaf.org/alzheimers/about/understanding/plaques-and-tangles.html ©2000-2009 American Health Assistance Foundation

La prevalencia de la enfermedad, en el Mundo Occidental (lo que supone un 60% del total de casos en todo el Mundo), se estima entre un 24% y un 33% para los mayores de 85 años. Las predicciones auguran un importante crecimiento de estos valores a medida que transcurran los años.1 Aparte del envejecimiento como principal factor relacionado con la enfermedad existen otros muchos, como enfermedades vasculares tales como hipercolesterolemia, hipertensión, arterioesclerosis, tabaquismo, obesidad y diabetes.3

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Hay estudios que la relacionan con una disminución de la capacidad de reserva del cerebro, un reducido tamaño cerebral, bajos niveles educativos, logros profesionales alcanzados, escasa habilidad mental en la juventud, o una disminuida actividad mental y física en la etapa adulta.3,4 Incluso la posibilidad de la inducción de la enfermedad después de haber sufrido algún daño en la cabeza.5 Y, el aspecto en el que se centra este trabajo, la relación existente entre la enfermedad y el Herpes Simplex Virus-1 (HSV-1), lo mismo como agente o como posible método preventivo. Y el papel que en todo esto juega la apolipoproteína E.

Figura 2: Ilustración de la estructura del HSV-1.

Modificado a partir de la imagen obtenida en: http://bioinfo.bact.wisc.edu/themicrobialworld/hsv1struc.jpg

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GENERALIDADES SOBRE LA ENFERMEDAD DE ALZHEIMER La Enfermedad de Alzheimer se presenta de dos formas, Enfermedad de Alzheimer Familiar (FAD, por sus siglas en inglés, Familial Alzheimer’s Disease), que es de carácter autosómico dominante, y comienza su desarrollo antes de los 65 años.2 La primera mutación que se detectó como causante de esta variedad de Enfermedad de Alzheimer, fue en el gen de la APP, Proteína Precursora Amiloide, en el cromosoma 21.6 A medida que se investigaban nuevos casos, se fueron descubriendo nuevas mutaciones en el mismo gen de la APP, así como en otros genes, los de la Presenilina 1 (PS1) y Presenilina 2 (PS2).7,8 Aún así la FAD sólo representa un 0’1% del total de los casos de Alzheimer.9

La otra forma es la Enfermedad de Alzheimer Esporádica; dos grupos de trabajo independientes publicaron sendos trabajos sobre la implicación en el desarrollo de la enfermedad por parte de la isoforma 4 de la apolipoproteína E (apoE).10,11 La proteína apoE, implicada en el transporte de colesterol en el cerebro, y en concreto este alelo 4, de menor eficacia en la reutilización de los lípidos de membrana y reparación neuronal, lo que hace es incrementar el riesgo de padecer la enfermedad, modificando la edad en que se inicia el desarrollo.2 Por otro lado, apoE es esencial para la deposición de la Amiloide (A), fomentando la formación de las fibrillas y las placas de A.12 Existen tres formas mayoritarias en humanos, 2, 3 y 4, entre las que sólo varían dos aminoácidos, y que representan entre el 5%-10%, el 70%-80% y el 10%-15%, respectivamente, en la población mundial.13

Las características típicas de un cerebro afectado por la Enfermedad de Alzheimer son la presencia de las llamadas “placas seniles”, formadas en su mayoría por agregados y depósitos de la proteína -Amiloide, y los “ovillos neurofibrilares”, de proteína tau () hiperfosforilada, (originados, entre otros motivos, por accidentes neurovasculares, errores en el ciclo celular, procesos inflamatorios, estrés oxidativo y anomalías

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mitocondriales) en las estructuras del lóbulo temporal medio y las áreas corticales; unido a esto sucede degeneración neuronal y de las sinapsis.2

A B

C

D

Figura 3. (A) Microscopía electrónica en la que se observa la proteína tau hiperfosforilada dispuesta en forma fibrilar como parejas de filamentos helicoidales. (B) Esta imagen muestra un oscuro ovillo neurofibrilar teñido con tinción de plata Bielschowsky. (C) Seis o más placas difusas, en las que no se aprecian bien las neuritas, en un preparado utilizando la tinción de Bielschowsky. (D) Placas seniles; se ha utilizado la tinción de Bielschowsky, que normalmente tiñe los axones de negro. La placa contiene los axones, o dendritas, distorsionados, de color negro oscuro e hinchados, son las neuritas. El grupo marrón del centro de la imagen son deposiciones amiloides.

Extraído de: http://www.pathology.vcu.edu/WirSelfInst/dementias.html

En condiciones normales la proteína APP se procesa primero por la -secretasa, y posteriormente por el complejo de la -secretasa, y el fragmento que se origina es degradado por proteasas extracelulares, esta es la vía no amiloidogénica. En la vía amiloidogénica, la A se origina, de forma constitutiva, a partir de la APP, que es cortada por dos enzimas, la -secretasa y el complejo -secretasa, compuesto por: presenilina, que forma el centro activo del enzima, nicastrina, PEN-2 y APH-1.14 En condiciones normales la proteína A es degradada por el enzima neprilisina, degradadora de insulina, y por un enzima convertidora del endotelio.15 La A también Página | 4

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es eliminada del cerebro por un proceso equilibrado de salida, mediado por un receptor de lipoproteínas de baja densidad y por el receptor de productos finales de glicosilación avanzada, a través de la barrera hemato-encefálica.16 El problema, por tanto, radica en el equilibrio que se produce entre la formación y la eliminación de la A; es la principal hipótesis que se ha formulado para explicar el origen de la enfermedad, la conocida como “cascada amiloide”,17 este hecho viene apoyado por que en la variedad familiar de la enfermedad es precisamente en los genes implicados en estos procesos los que presentan las mutaciones, APP y presenilina.2 También se corrobora esta idea con los casos de individuos con Síndrome de Down, que al presentar una copia más del gen APP, por la trisomía del par 21, presentan placas seniles en etapas más tempranas de lo normal. 18

Figura 4: Hipótesis de la cascada amiloide.

El hecho fundamental es el desequilibrio que se produce entre la formación y la eliminación de A; en la FAD se aumenta la producción de A, y en la variedad esporádica se disminuye la eliminación de A. La formación de los ovillos de tau, es considerado como un efecto secundario, pero que contribuye con la génesis de la enfermedad.

Modificado a partir de Figure 3: Amyloid cascade hypothesis de Blennow K et al. Lancet 2006

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Junto con la proteína A, también destaca el papel de la proteína (tau), en su forma hiperfosforilada, formando los ovillos.19,20 Tau es una proteína axonal típica, que se une a los microtúbulos a través de unos dominios específicos para ello, fomentando la unión y estabilidad de los microtúbulos.2 La hiperfosforilación de tau comienza dentro de la célula, después lleva a la hiperfosforilación al resto de formas normales de tau presentes, y a otras proteínas asociadas a microtúbulos, lo que producirá desestabilización de las estructuras microtubulares y daños en el transporte axonal, lo que desembocará en fallos neurales y sinápticos.21

A

nivel

clínico,

el

Alzheimer

se

presenta

como

una

lenta

enfermedad

neurodegenerativa, manifestando síntomas tales como pérdida del juicio, desorientación en el espacio y el tiempo y dificultad en la toma de decisiones.2 El proceso degenerativo comienza unos 20 ó 30 años antes del desarrollo clínico. 22 En ese espacio de tiempo, se van acumulando las placas y los ovillos, y comienzan a aparecer los primeros síntomas de forma muy leve.2

En cuanto al tratamiento de la enfermedad, se realiza a base de drogas con un efecto paliativo sobre los síntomas, que actúan sobre los problemas que se originan en la neurotransmisión de los enfermos de Alzheimer (se emplean inhibidores de la acetilcolinesterasa). La investigación está llevando al descubrimiento de nuevas drogas que puedan emplearse en el tratamiento, como digo, de carácter paliativo. 2

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A continuación se presenta una tabla resumen de algunas drogas empleadas para el tratamiento de la enfermedad: Donepezil

Galantamina

Rivastigmina

Memantina

Indicación

EA ligero/moderado

EA ligero/moderado

EA ligero/moderado

EA moderado/severo

Modo de acción

Inhibición selectiva de AChE

Inhibición selectiva de AChE y modulación alostérica del receptor de nicotina

Inhibición lentamente reversible de AChE y BuChE

Antagonista no competitivo del receptor de NMDA

Vida media

Larga (70 h)

Corta (7-8 h)

Muy corta (1 h)

Larga (60-100 h)

Dosis al día

Una

Dos (tabletas)/ Una (cápsula de liberación prolongada)

Dos

Dos (la primera semana una al día)

Administración con la comida

Irrelevante

Recomendado

Si

Irrelevante

Dosis inicial

5 mg/día

8 mg/día

3 mg/día (1'5x2)

5 mg/día

Incremento de la dosis

4-6 semanas

Cada 4 semanas, hasta la dosis tolerada o recomendada

Cada 2 semanas, hasta la dosis tolerada o recomendada

Cada semana, hasta la dosis tolerada o recomendada

Dosis eficiente recomendada clínicamente

10 mg/día

16-24 mg/día

6-12 mg/día

20 mg/día

EA=Enfermedad de Alzheimer. AChE=Acetilcolinesterasa. BuChE=Butirilcolinesterasa. NMDA=N-metil-D-aspartato.

Modificado a partir de: Table 1: Characteristics of drugs for symptomatic treatment of Alzheimer's disease, en: Blennow K et al. Lancet 2006

Otras vías de actuación que se están desarrollando, y se encuentran en diversas fases de estudios clínicos son por ejemplo el uso de moduladores de las secretasas, inmunoterapia con A, inhibidores de la formación de fibrillas de A, drogas anti-tau, antiinflamatorias, reductoras de colesterol, antioxidantes… 2

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GENERALIDADES SOBRE HERPES SIMPLEX VIRUS 23 Este grupo de virus, con DNA y envoltura membranosa, pertenece a la familia Herpesviridae. En humanos se presentan 8 entidades, integradas en 3 subfamilias.

A la subfamilia -herpesvirus pertenecen: Herpes Simplex Virus tipo 1 (HSV-1) que es el conocido como herpes labial (se estima que más del 70% de la población mundial se encuentra infectada por este virus); Herpes Simplex Virus tipo 2 (HSV-2) el herpes genital, y la Varicella Zoster (VZV).

La segunda subfamilia, -herpesvirus, formada por Citomegalovirus (CMV), que presenta también una elevadísima incidencia en la población mundial, entre un 50% y un 80% de infectados, de los que la mayoría son asintomáticos. Y otros menos conocidos como el HHV-6 (Human Herpes Virus-6) y el HHV-7 (Human Herpes Virus7).

Por último, integrando la tercera subfamilia, -herpesvirus, se encuentran el Virus de Epstein Barr (EBV), que puede provocar mononucleosis infecciosa o linfoma de Burkitt. Y el HHV-8, responsable del Sarcoma de Kaposi.

HSV-1 presenta un genoma grande, de 150 kb, con aproximadamente 80 genes, agrupados en muy tempranos o inmediatamente tempranos (IE), tempranos (E) y tardíos (L).

Figura 5: Ilustración sobre la regulación de los genes inmediatamente tempranos, tempranos y tardíos de HSV. Modificado a partir de: Figure 16.

Expression of immediate early, early and late genes of herpesviruses. http://pathmicro.med.sc. edu/mhunt/dna1.htm

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Entre la envuelta membranosa y la cápsida, que contiene el genoma, se encuentra el tegumento, que contiene proteínas con varias funciones, tales como VP16, que es un factor de transcripción necesario para expresar los genes inmediatamente tempranos.

El HSV-1 es un virus neurotrópico, que permanece latente en el sistema nervioso periférico, y que se reactiva periódicamente por diversos factores como por ejemplo, el estrés, dando lugar a nuevas formas activas del virión.

Figura 6: Imagen de microscopia electrónica de HSV-1. © Dr Linda M Stannard, Universidad de Cape Town, Sudáfrica, 1995.

Imagen obtenida de: http://pathmicro.med.sc.edu/mhunt/dna1.htm

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FACTORES DE RIESGO Como ya apuntaba en la introducción, he tratado de reunir información para comprobar si existe una relación entre el Herpes Simplex Virus tipo 1 y la Enfermedad de Alzheimer, ya que me pareció interesante cuando leí que se había propuesto la infección por este virus como un factor de riesgo.24 Este pensamiento ha sido propiciado porque las zonas preferenciales para entrar en latencia del virus son las mismas zonas del cerebro que más se ven afectadas por la Enfermedad de Alzheimer.25 De ser así, podría abordarse algún tipo de terapia para tratar de combatir la enfermedad.

Ya en 1984 se puede leer cómo se realiza la búsqueda del genoma del Herpes Simplex Virus tipo 1 en el cerebro, incluso citando fuentes anteriores que ya teorizaban acerca de la implicación de este virus en la Enfermedad de Alzheimer.26 En el año 1997 el equipo de Itzhaki señaló el incremento en el riesgo de contraer la enfermedad por parte de aquellos individuos con presencia del virus en el cerebro y que presentaran la isoforma 4 de la proteína apoE.24 En el 2004 se localizó el virus por detección directa del genoma del HSV utilizando PCR (Polymerase Chain Reaction), en el cerebro de enfermos de Alzheimer.27 También es cierto que el virus se puede encontrar en condiciones normales en el cerebro de un gran número de personas mayores, por lo que no sólo debe ser la infección del HSV lo que provoque la enfermedad.28 Este hecho permite apoyar la idea de ApoE 4 como cofactor.

En 2008, un trabajo trató de demostrar el riesgo existente a desarrollar Alzheimer en individuos mayores que presentaran anticuerpos contra HSV, por tanto que estén infectados por este virus, dependiendo del tipo de infección que hubiesen padecido, esto es, individuos que expresaran Inmunoglobulina-G (IgG), que indicaría una infección producida hace tiempo, frente a individuos con Inmunoglobulina-M (IgM), indicador de una infección primaria, o de una reactivación del virus. 28 En este mismo trabajo se determinó que la mayor incidencia de la enfermedad se producía en mujeres, que fuesen portadoras del ApoE 4. También se añadió que los individuos con anticuerpos, tanto IgG, como IgM, presentan una mayor probabilidad de desarrollar la enfermedad que los que no los producen, indicativo de la influencia del Página | 10

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virus en el desarrollo de la enfermedad. Y dentro de los que expresan uno u otro tipo de inmunoglobina, y considerando edad, género, nivel educativo, presencia de ApoE 4 y valoración del MMSE (Mini-Mental State Exam, que se emplea para cuantificar el padecimiento de la enfermedad, valorando síntomas cognitivos2), sí que se obtuvo una diferencia significativa para los que expresaban IgM, en cuanto a que presentan una mayor probabilidad de desarrollar Alzheimer, sin verse modificado por la presencia de la isoforma 4 de la proteína apoE. Los autores concluyeron que la reactivación del virus es un importante estímulo para las células de la microglía, porque produce un incremento en el nivel de citoquinas, lo que conlleva a la acumulación de cambios patológicos típicos de la enfermedad.28 En otro estudio se escribe acerca de las diferencias existentes entre dos isoformas de la ApoE, la 3 y la 4, y cómo la segunda de ellas es más eficiente que la primera fomentando la colonización del cerebro por parte del HSV. 29 En el estudio realizado sobre los ratones infectados con HSV se encontraron mayores cargas virales en el cerebro de aquellos que expresaban el alelo 4, que en el cerebro de los que presentaban el 3.29,30 Uno de los principales lugares donde se detectó HSV fue en el trigémino, nervio en el que primero aparecen las fibrillas de tau durante la enfermedad. 30 Añadido a todo esto, se ha relacionado al herpes con la muerte de células neuronales en trigémino de ratones infectados.31 Todo son apuntes en la misma dirección, relacionar la infección por el virus con el desarrollo de la enfermedad.

Si se presenta una de las dos condiciones, infección por HSV o expresión de la ApoE 4, por separado, el riesgo de contraer la enfermedad no se ve significativamente modificado, en cambio, si se presentan los dos factores de forma simultánea el riesgo si que aumenta.24 Como señalaba con anterioridad, el herpes es un virus muy ubicuo, por lo que sería importante preguntarse cómo se produce una infección tan masiva, ya que si realmente está relacionado con el desarrollo de la enfermedad hay que buscar la manera de erradicar su propagación. Además, la Inmunoglobulina-M, que aparece cuando se produce la reactivación del virus, es un factor indicativo de una predisposición a padecer la Enfermedad de Alzheimer con mayor facilidad, lleva a pensar en las Página | 11

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infecciones producidas hace tiempo, y en las que el virus entró en latencia, sería un motivo más para investigar acerca de los medios de transmisión.

En un estudio realizado en ratones, por un grupo español,32 se comprueba cómo hay una elevada carga viral en el sistema nervioso de los fetos, presentando la mayor concentración en el cerebro, seguido de la médula espinal. En los recién nacidos la mayor presencia de DNA viral se da en sangre, seguido de cerebro (sin diferencias significativas con los fetos) y médula espinal. Estos valores se revierten en la etapa adulta, siendo la sangre la que menor carga viral presenta y el sistema nervioso el que más, el virus se encuentra en estado de latencia. Este es un nuevo indicio, el virus influye en el desarrollo de la Enfermedad de Alzheimer cuando entra en latencia.

Recordemos las diferencias significativas en individuos que expresaban IgM, señalando, por tanto, un proceso de latencia.

Si los recién nacidos presentan carga viral, se especuló sobre una transmisión vertical del virus32, y observaron que no había diferencias en las cargas virales de sangre y médula espinal, entre neonatos y adultos, comparando los dos sexos. Donde sí encontraron diferencia fue en los valores obtenidos para el cerebro, siendo más elevada en el de las hembras recién nacidas, con respecto a los machos. En los individuos adultos las diferencias en cuanto a sexos fueron más marcadas.

Es significativo indicar que sólo se detecta carga viral en los ovarios, no así en testículos de individuos infectados.33 He aquí una explicación a esa idea de la transmisión vertical del virus, y cómo una grave infección juega un papel importante en la propagación del virus.

Las mayores concentraciones de DNA viral se encontraron en cerebelo, seguido de la corteza cerebral, el cerebro medio y los ventrículos, siendo este último el que menos diferencia presentaba con respecto a las mismas partes del cerebro en los individuos masculinos.32 La regulación hormonal, junto con la apoE juegan un papel importante para que se produzca la infección por HSV-1, y en la agresividad de la misma.13,34,35 De hecho la testosterona juega un papel supresor en cuanto a los procesos infectivos del virus, y los estrógenos aumentan la susceptibilidad a los mismos.35

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Como conclusión los autores exponen que las camadas de las madres infectadas con HSV, y que además presentan el alelo 4 del gen ApoE, se ven más afectadas por transmisión vertical del virus que las que presentan la isoforma 3,32 que ya mencioné con anterioridad. Así, la isoforma 4 juega un papel importante en la colonización de los ovarios; en una prueba realizada con ratones deficientes en apoE, la carga viral resultó ser menor, en función de la cantidad de proteína expresada la carga viral se veía modificada.33

Llegados a este punto, parece confirmarse que cada vez hay más evidencias que relacionen herpes y la variante 4 de la apolipoproteína-E con la Enfermedad de Alzheimer. La tabla que presento a continuación es un breve resumen de las relaciones entre la apolipoproteína, el HSV y la Enfermedad de Alzheimer:13

Riesgo de asociación con alelos de ApoE en grupos clínicos con condiciones clínicas específicas Riesgo de asociación

Genotipo

Condición clínica o infección

Autores

Alta

e4/e4

Alzheimer

Bennett et al. (2003), Corder et al. (1993), Huang et al. (2004), Hoyt et al. (2005), Mosconi et al. (2005), Roses et al. (1995), Roses (1996), Rubinsztein and Easton (1999).

Alzheimer + HSV

Cheon et al. (2001), Corder et al. (1998a), Federoff (1999), Hendrie (1998), Itzhaki et al. (1997), Itzhaki and Lin (1998), Itzhaki et al. (2002), Lin et al. (1996, 2002).

Alzheimer

Compton et al. (2002), Corder et al. (1993, 1994), Farrer et al. (1997), Hoyt et al.

(2005), Roses et al. (1995), Roses (1996), Rubinsztein and Easton (1999).

Encefalitis por HSV-1 HSV-1

Lin et al. (2001).

Prober (2005).

Baja o protectora

e2/e2

Modificado a partir de Table 2: Risk association with ApoE alleles on clinical groups with specific clinical conditions, en: Hill et al. Exp Eye Res 2007

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En la siguiente tabla se exponen los resultados obtenidos en una prueba en la que se buscaba la glicoproteína D del HSV-1 en cerebros conservados post mortem de tres grupos de individuos, uno integrado por enfermos con la forma familiar de Alzheimer, otro grupo con la variedad esporádica de la enfermedad, y un tercero que no presentaba ninguna de las dos anteriores; como apunte, el paciente número 1 presentaba una mutación en el gen de la presenilina-1.36 Detección del gen de la Glicoproteína D de HSV-1 en cortes de cerebro de pacientes con FAD. Datos del Paciente

# Paciente

Edad al comienzo (años)

Edad a la muerte (años)

36

44

Masculino

1 2

46

3

57

4

44

5

26

Resultados de la PCR

Lóbulo Frontal

Lóbulo Temporal

Lóbulo Occipital

FAD

+

+

ND*

53

Masculino

FAD

+

+

-

69

Femenino

FAD

+

+

+

44

Masculino

Muerto a la llegada

-

-

ND

52

Masculino

Esquizofrenia

-

-

-

Esquizofrenia

Sexo

Diagnóstico

6

30

61

Femenino

-

-

-

7

52

62

Masculino

Depresión

-

-

-

8

50

64

Masculino

Enfermedad Maniaco-Depresiva

-

-

-

65

Masculino

Enfermedad Maniaco-Depresiva

+

-

-

62

Femenino

Alzheimer esporádico

+

-

-

62

Masculino

Alzheimer esporádico

+

-

-

9

52

10

48

11

52

*ND: No Disponible.

Modificado a partir de Table 1: Detection of the HSV-1 genome in brain sections with Familial AD, en: Mori I, et al. J Clin Microbiol 2004

Como análisis de la tabla, hay que señalar la presencia del gen en los lóbulos temporal y frontal de los enfermos de FAD, y la presencia sólo en el frontal de los enfermos de Alzheimer esporádico. No así en los casos de los otros pacientes, salvo el del paciente número 9.

En el mismo estudio, los autores señalan que se detectaron deposiciones de -amiloide en los cerebros de los tres enfermos de la forma familiar de Alzheimer, y en los dos de la variante esporádica; en el paciente número 9 también se detectaron deposiciones de A, pero leves. En los pacientes que dieron negativo para la detección de herpes, las tinciones para A también fueron negativas. Además, en los positivos para HSV-1 se detectó presencia de anticuerpos para el mismo, lo que indica reactivación del virus.36 Está demostrado, in vitro, que las fibrillas de A estimulan la infección por parte del Página | 14

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virus,37 y que la región de la glicoproteína B del HSV-1 que presenta homología con el extremo carboxilo terminal de la -amiloide, estimula la formación de fibrillas,38 es una relación bidireccional.

Llegados a este punto creo que se podría afirmar que hay una serie de biomarcadores, caso del apoE 4, o mejor dicho, factores de riesgo, como el Doctor Félix Bermejo (investigador del grupo de enfermedades neurodegenerativas CIBERNED-V, del Hospital 12 de Octubre) expuso, junto a la Doctora Eva Carro, en una conferencia impartida en el Centro de Alzheimer de la Fundación Reina Sofía de Madrid (Abril de 2009).

Aunando esos factores de riesgo, que he ido presentando a lo largo de las anteriores páginas, se podría predecir qué probabilidad, alta o baja, presenta un individuo a padecer la Enfermedad de Alzheimer; de esta forma, y en el peor de los casos, una mujer que exprese la isoforma 4 de la proteína apoE, que haya sufrido una infección por Herpes Simplex Virus tipo 1 hace tiempo y que haya entrado en latencia, que por tanto, expresará inmunoglobulina-M contra el HSV-1, con el paso de los años la posibilidad de desarrollar Alzheimer será muy elevada.

Con todo lo expuesto anteriormente entiendo que existe la posibilidad de predecir si se va a desarrollar o no la enfermedad, por tanto, el siguiente paso debería ser explicar qué opciones existen para combatirla. En el apartado acerca de las generalidades de la Enfermedad de Alzheimer aporté una tabla en la que aparecían ciertos tratamientos de carácter paliativo, cómo ralentizar, o “llevar lo mejor posible” el curso de la afección, disminuir los síntomas, hacer que el paciente tenga una vida mejor, dentro de las posibilidades; pero el cerebro ya ha acumulado placas seniles y ovillos neurofibrilares.

Con los tratamientos actuales no se ataca directamente al origen, causa, de la enfermedad.39 Si realmente nos podemos adelantar al curso de la enfermedad, lo ideal es combatirla antes de que se manifiesten los primeros indicios, incluso cuando sólo es posible el diagnóstico a nivel microscópico observando las acumulaciones de amiloide y de tau.

A continuación, aportaré posibles terapias a emplear siguiendo esta línea, actuar antes de las primeras señales de demencia.

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SOLUCIONES POSIBLES En 2008 se publicó un trabajo39 en el que se demostraba una mejoría en ratones triple transgénicos preparados para desarrollar Alzheimer, que habían sido sometidos a una terapia de vacunación basada en formas modificadas de HSV. El mismo virus que resulta ser un factor de riesgo para contraer la enfermedad, es usado también para reducir sus efectos. Se empleó un amplicón de HSV (pHSVIEA CMVIL-4), diseñado introduciendo el gen de la A, bajo un promotor inmediatamente temprano de HSV, y el gen de la interleukina-4 (IL-4), bajo un promotor de Citomegalovirus, que como ya apunté en las generalidades sobre herpes, es otro miembro de la familia Herpesviridae.

Además se construyeron otros dos amplicones para el estudio, uno que no llevaba ningún inserto bajo los promotores (pHSVIE1CMV2), y otro que sólo llevaba el gen de la A, bajo el promotor inmediatamente temprano (pHSVIEACMV2), como controles de la prueba.39

Figura 7: Los tres plásmidos construidos, con resistencia a kanamicina. ori, es el origen de replicación de HSV. “a” es la señal de empaquetamiento de HSV. A42, gen del péptido derivado de la APP humana. IE4/5, promotor inmediatamente temprano de HSV. pA señal de poliadenilación de SV40. IL-4, gen de la interleukina-4 de roedor.

CMV, promotor inmediatamente temprano de Citomegalovirus.

Modificado a partir de Figure 1: Schematic representation of newly constructed amplicon vectors, in vitro confirmation of amplicon-mediated murine IL-4 expression, and study design de Frazer et al. Mol Ther 2008

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Tras las pruebas con los tres vectores virales, todos los especímenes presentaban niveles de anticuerpos para A, como cabía esperar,40 pero los ratones que habían sido inoculados con pHSVIEA CMVIL-4 veían incrementado el nivel de anticuerpos contra A, en comparación con los otros vectores utilizados, lo que indicaba la influencia de la liberación de la IL-4 en la vacunación.39 Se empleó la IL-4 en este estudio porque es una citoquina que estimula la respuesta inmune basada en la activación de los linfocitos Th2. 39 A los ratones transgénicos además de la anterior se les hizo otra prueba. Se les sometió al laberinto de Barnes,39,41 en el que primero se les enseña a completarlo y después se comprueba el tiempo que tardan en recorrerlo y los errores que cometen en su ejecución, puesto que la Enfermedad de Alzheimer afecta, entre otras cosas, a la pérdida de memoria. Se llevaron a cabo tres experimentos en el laberinto. Los resultados se hicieron patentes al cabo de los 11 meses (siendo la primera prueba a los dos meses, punto en que se les realizó la primera vacunación). Los roedores tratados con el pHSVIEA CMVIL-4 realizaron marcas mejores que los que fueron inoculados con los otros amplicones.39 Por tanto quedó claro que la vacunación con el vector con A e IL-4 mejora las respuestas de pérdida de memoria, haciendo presumible la reducción de acumulación de A y la toxicidad que conlleva.39 Retomando el concepto de la hipótesis de la cascada amiloide, si se consiguen evitar las deposiciones de A, se evitaría la hiperfosforilación de tau.17 Y con ello, la reducción de la enfermedad.

Anteriormente, en una investigación realizada en 2005,42 también se utilizaron vectores recombinantes de HSV, introduciendo en este caso el gen de la -amiloide, pero acompañado esta vez por el fragmento C de la toxina tetánica, otra posible terapia antiA Para ello se estableció un tratamiento mensual, durante tres meses, tratando los ratones transgénicos Tg2576; la respuesta de linfocitos T era elevada, incluso infiltraciones de estos mismos linfocitos en el parénquima cerebral, 42,43 los investigadores obtuvieron resultados positivos en cuanto a que se producía eliminación de las placas seniles en la región hipocampal de los ratones experimentales, pero al trasladar las pruebas a humanos, se dieron casos de encefalitis. Obviamente es una

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prueba más de que el camino es la terapia en contra de la proteína A que forma las placas, y puede desencadenar la hiperfosforilación de tau.

Cada vez más estudios se centran en la inmunoterapia contra la -amiloide, y los mejores resultados se obtienen con terapias de inmunización pasiva, como nota negativa, cabe destacar ese desarrollo de algunos casos de encefalitis.43,44

Al igual que hay datos que señalan al Herpes Simplex Virus tipo 1 como un factor de riesgo en la Enfermedad de Alzheimer y que también se puede emplear en inmunoterapia contra la misma, existen datos positivos en torno a la apoE, hay evidencias que marcan a la isoforma 2 como un factor protector, reductor del riesgo de la enfermedad. También el carácter antioxidante de la forma 3 la convierte en un factor protector (añadido a que no predispone tanto a la infección por el HSV-129) ya que reduce el daño oxidativo causado por HSV-1.13 A modo de resumen la siguiente tabla expone las ventajas de 3, frente a las desventajas de 4:45 Efectos protectores de ApoE 3 y efectos perjudiciales de ApoE 4 en tejido neural relacionado con infección por HSV-1 (Huang et al. 2004) Efectos protectores de ApoE 3 Efectos perjudiciales de ApoE 4 Estimula el desarrollo de neuritas* Protege de la neurodegeneración** Efecto antioxidante (protector) Protege del deterioro cognitivo Mantiene los receptores de andrógenos

Inhibe el desarrollo de neuritas* Causa neurodegeneración** Estrés oxidativo Potencia la fuga lisosomal inducida por A Causa deterioro cognitivo Disminuye los receptores de andrógenos***

* Este factor podría estar involucrado en la respuesta neuronal después de la infección por el VHS-1 (latencia). ** Este factor podría estar involucrado en la respuesta neuronal durante la infección aguda por HSV-1. *** La disminución de los receptores de andrógenos puede aumentar la susceptibilidad a la infección por el VHS-1 y/o la neuroinvasividad por VHS-1.

Modificado a partir de Table 5: Protective effects of ApoE 3 and detrimental effects of ApoE 4 in neural tissue related to HSV-1 infection.

Hill et al. Exp Eye Res 2007.

La administración quimioterapéutica de moléculas protectoras de apoE podría reducir los daños producidos por HSV, incluso bloquear o reducir la reactivación del HSV que se encuentre en estado de latencia.13

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CONCLUSIONES Resumiendo, podría decirse, que de ser confirmados los datos expuestos, hay maneras de predecir con bastante exactitud la probabilidad de padecer la Enfermedad de Alzheimer a través de la identificación de ciertos factores de riesgo como son la infección por Herpes Simplex Virus tipo 1, poseer la isoforma 4 de la apolipoproteína E, la edad, etc… y así a través de diagnósticos clínicos previos se podría controlar el estado del paciente. A todo lo anterior se puede añadir el hecho de que se ha demostrado que por inmunoterapia se puede disminuir la cantidad de deposiciones de la proteína A si se actúa con antelación. Estaríamos ante una posible solución, para no desarrollar la Enfermedad de Alzheimer, no para curarla.

La genómica es una ciencia compleja, al igual que la proteómica, con muchas implicaciones, el proteoma funciona como una intricada red de inter-relaciones peptídicas, que no se ha alcanzado a comprender por completo, es por eso, que la inmunoterapia la considero una técnica, avanzada, pero peligrosa, los virus recombinantes pueden tener efectos muy positivos, pero pueden perder el control; un vector plasmídico, como los que se están investigando, está enteramente diseñado en el laboratorio, y por tanto controlado, lo que alberga la esperanza de que la inmunoterapia debe funcionar a la perfección.

Del análisis bibliográfico exhaustivo que he realizado me aventuraría a decir que con un diagnóstico precoz y gracias a los sucesivos avances que se van produciendo en el campo de la inmunoterapia contra la -amiloide, se podrá prevenir la deposición de las placas seniles de A, los ovillos neurofibrilares de  (tau), y por ende la Enfermedad de Alzheimer.

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