Cambios heterocrónicos en la evolución cerebral humana y su implicación en la enfermedad de alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas

Abstract

La malatia d'Alzheimer és freqüent en els éssers humans i extremadament infreqüent en altres mamífers. Per tant, alguns dels canvis que van tenir lloc durant l'evolució cerebral humana podrien tenir relació amb aquesta malaltia.

Durant l'evolució cerebral humana s'han produït canvis heterocrònics, consistents en la retenció de caràctes juvenils en l'edat adulta, com una elevada plasticitat sinàptica, en algunes árees cerebrals (neotènia neuronal).

Les lesions pròpies de la malaltia d'Alzheimer coincideixen amb les àrees en que s'ha produït una neotènia neuronal. Aquestes àrees es caracteritzen per un elevat turn-over sinàptic.

Les proteïnes que formen part de la via de senyalització de la reelina intervenen en la plasticitat sinàptica. Hem trobat tres gens que participen en aquesta via que presenten polimorfismes de nucleòtid únic que poden augmentar o disminuir significativament el risc de presentar Alzheimer o deteriorament cognitiu lleu.

Aquests genotips són RELN (rs 528528 i rs 2299356), PLK2 (rs 15009 i rs 702723) i CAMK2A (rs 3756577 i rs 3822606).

Tres dels genotips trobats són a la regió promotora del gen. Això suggereix que en la malaltia d'Alzheimer podrien intervenir canvis epigenètics que alterin l'expressió de determinats gens relacionats amb la plasticitat sinàptica.

La enfermedad de Alzheimer es frecuente en los seres humanos y extremadamente infrecuente en otros mamíferos. Por lo tanto, algunos de los cambios ocurridos durante la evolución cerebral humana podrían tener relación con esta enfermedad.

Durante la evolución cerebral humana se han producido cambios heterocrónicos, consistentes en la retención de caracteres juveniles en la edad adulta, como una elevada plasticidad sináptica, en algunas áreas cerebrales (neotenia neuronal).

Las lesiones propias de la enfermedad de Alzheimer coinciden con las áreas en que se ha producido una neotenia neuronal. Dichas áreas se caracterizan por un elevado turn-over sináptico.

Las proteínas que forman parte de la vía de señalización de la reelina intervienen en la plasticidad sináptica. Hemos encontrado tres genes que participan en dicha vía que presentan polimorfismos de nucleótido único que pueden aumentar o disminuir significativamente el riesgo de presentar Alzheimer o deterioro cognitivo leve.

Dichos genotipos son RELN (rs 528528 y rs 2299356), PLK2 (rs 15009 y rs 702723) y CAMK2A (rs 3756577 y rs 3822606).

Tres de los genotipos encontrados están en la región promotora del gen, lo que sugiere que en la enfermedad de Alzheimer podrían intervenir cambios epigenéticos que alteren la expresión de determinados genes relacionados con la plasticidad sináptica.

Alzheimer's disease is very common in the humans and extremely rare in other mammals. Therefore, some of the changes that have occurred during human brain evolution may be related with this disease.

During the human brain evolution heterocronic changes have occurred, consisting in the retention of juvenile characters in adulthood, as a high synaptic plasticity in some brain areas (neuronal neoteniy).

The characteristic lesions of Alzheimer's disease coincide with the areas in which there has been a neuronal neoteny. These areas are characterized by a high synaptic turn-over .

The proteins that form part of the reelin signaling pathway are involved in the synaptic plasticity.We found three genes that participate in the reelin signaling pathway that present single nucleotide polymorphisms that may increase or decrease significantly the risk of presenting Alzheimer or mild cognitive impairment.

These genotypes are RELN (*rs 528528 and *rs 2299356), PLK2 (*rs 15009 and *rs 702723) and CAMK2To (*rs 3756577 and *rs 3822606).

Three of the genotypes are found in the promoter region of the gene, which suggests that in Alzheimer's disease could intervene epigenetic changes that alter the expression of certain genes related with the synaptic plasticity.