Proteína tau como biomarcador en Alzheimer preclínico

Abstract

El desarrollo de biomarcadores de la proteína tau para el diagnóstico temprano de la enfermedad de Alzheimer (EA) emerge como un desafío fundamental, pudiendo mejorar la efectividad de un tratamiento preventivo o que enlentezca la progresión de la enfermedad. Esta revisión analiza las evidencias que justificarían el uso de la proteína tau como biomarcador en Alzheimer preclínico. Para esto se seleccionaron artículos científicos (2011-2021) que incluyeran a la proteína tau en plasma y plaquetas como biomarcador. La presencia de la proteína tau fosforilada en el líquido cefalorraquídeo presenta limitaciones por su carácter invasivo mientras que las técnicas de imagen son costosas. La medición de tau en plaquetas se correlaciona con la severidad de la demencia, y sería útil en el seguimiento de la EA. Sin embargo, la pertinencia de su uso en la detección temprana de EA se mantiene en discusión. La presencia de proteína tau fosforilada en plasma correspondería al biomarcador con mayor nivel de desarrollo, respecto de beta amiloide. La proteína tau plasmática detecta la EA con gran precisión en casos de demencia y ha sido validada por estudios neuropatológicos. p-tau217 plasmática medida por primera vez junto a técnicas de imagen, fue importante en la etapa preclínica de EA pudiendo predecir la formación de ovillos neurofibrilares. La correlación entre especies fosforiladas de tau en plasma y EA preclínica ha sido bien establecida, por lo que su uso como biomarcador podría ser de utilidad para la comprensión del proceso fisiopatológico de la neurodegeneración y la detección temprana de EA.

Effect of pesticides on phosphorylation of tau protein, and its influence on Alzheimer’s disease

“…Physiologically, the tau protein is involved in myelination processes[ 16 , 28 ], regulation of glucose metabolism[ 29 ], rearrangement of microtubules[ 16 ], axonal transport[ 16 ], iron homeostasis[ 16 ], as well as neurogenesis and processes related to learning and memory[ 16 , 28 ]. However, exposure to pesticides may affect the phosphorylation of tau protein and the formation of neurofibrils, resulting in morphological changes in CNS[ 30 , 31 ].…”

“…Tau protein is expressed in six different isoforms: 2N4R, 1N4R, 0N4R, 2N3R, 1N3R and 0N3R, depending on their amino and carboxyl groups. These isoforms come from the alternative cutting and splicing of the microtubule associated protein tau ( MAPT ) gene located on position q21 of chromosome 17[ 16 , 28 ]. Tau is a 441-amino acid hydrophilic protein sub-classified into 4 domains.…”

“…The sites susceptible to phosphorylation correspond to the amino acids Ser198, Ser199 and Ser202[ 32 ]. The amino acids Thr181, Thr205 and Thr217 are associated with the early stages in the development of AD[ 16 , 28 ], while amino acid residues Ser262, Ser396 and Ser404 are associated with formation of aggregates[ 31 ].…”

“…A close relationship has been reported between GSK-3β and PP2A, both of which regulate each other. For example, when GSK-3β is activated, PP2A is inactivated by auto-phosphorylation at its amino acid residue Tyr-307[ 28 , 32 - 34 ]. Moreover, the regulation of GSK-3β also depends on routes modulated by calcium/calmodulin, and on the ratio guanosine-5'-triphosphate/guanosine diphosphate.…”

“…In AD, increased hyperphosphorylation of tau forms aggregates in neuronal cytoplasm, resulting in generation of the so-called neurofibrillary tangles and neurotrophic neurites, which are responsible for neurodegeneration[ 28 , 31 , 37 , 38 ]. This phenomenon induces morphological changes in dendrites and causes axonal shortening which alters neuronal plasticity and response to neurotransmitters, leading to problems associated with spatial memory, motor skills and learning, all of which are characteristics of AD[ 33 , 34 , 39 ].…”