El gen de riesgo de Alzheimer y la exposición a metales pesados ​​pueden afectar la cognición


Un nuevo estudio en ratones descubre que la exposición al cadmio, combinada con una predisposición genética al Alzheimer, puede desencadenar síntomas de deterioro cognitivo.

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Para las personas con un gen de riesgo clave, la exposición al cadmio puede aumentar el riesgo de deterioro cognitivo, sugiere una nueva investigación en ratones.

El llamado humano apolipoproteína E (APOE) codifica las instrucciones para crear la proteína homónima.

Típicamente, el APOE El gen se combina con las grasas para crear lipoproteínas, proteínas que, a su vez, transportan el colesterol y otros líquidos a través del torrente sanguíneo.

Hay tres variantes, o alelos, de este gen. los E3 La variante, por ejemplo, está muy extendida, y la mitad de la población la porta.

La variante E4 del APOE El gen aumenta significativamente el riesgo de una persona de desarrollar la enfermedad de Alzheimer.

Una nueva investigación en ratones sugiere que las personas que ya tienen una copia del APOE4 gen y, por lo tanto, corren el riesgo de Alzheimer, pueden experimentar un deterioro cognitivo como resultado de la exposición al cadmio, un metal pesado neurotóxico.

Cadmio ocurre naturalmente en la tierra y "se extrae durante la producción de cobre, plomo y zinc". Los alimentos como los mariscos, algunas verduras de hoja verde o los cereales de grano pueden contener cadmio; El humo del cigarrillo y el aire contaminado también pueden contener el metal.

Zhengui Xia, profesor de ciencias ambientales y de salud ocupacional en la Facultad de Salud Pública de la Universidad de Washington, es el último y correspondiente autor del nuevo estudio, que aparece en la revista. Ciencias toxicológicas.

Estudiando cadmio y el gen APOE4

En el nuevo estudio, los científicos utilizaron modelos de ratón de la enfermedad de Alzheimer con una versión activada del E4 o E3 variante de la APOE gene. Luego, los investigadores agregaron bajas dosis de cadmio al agua potable, que los ratones bebieron durante 14 semanas.

La cantidad máxima de cadmio que ingirieron los ratones fue el equivalente a la cantidad que los humanos en los Estados Unidos tienen en la sangre, incluidas las personas que nunca han fumado.

Los investigadores examinaron las habilidades cognitivas de las ratas a través de pruebas de localización de objeciones novedosas estándar y pruebas de laberinto en T.

Las habilidades cognitivas en las que los científicos decidieron enfocarse dependen de hipocampo

– Un área del cerebro crucial para el aprendizaje y la memoria. También es una de las regiones del cerebro que se daña más en las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer.

El cadmio acelera el deterioro cognitivo

Los ratones que habían ingerido cadmio tuvieron un rendimiento inferior en las nuevas pruebas de ubicación de objetos, lo que indica una memoria de trabajo espacial a corto plazo más pobre.

Estos síntomas ocurrieron antes en ratones con APOE4 gen que aquellos con APOE3.

Los ratones machos experimentaron un inicio más temprano que las hembras con la misma composición genética.

Más tarde en la vida, ratones con el APOE4 el gen tuvo peor desempeño en la prueba del laberinto en T que aquellos con APOE3.

Los autores concluyen que la exposición al cadmio "perjudicó la diferenciación neuronal de las neuronas nacidas en adultos" en el hipocampo de ratones machos con el APOE4 gene.

En general, concluyen los investigadores, los resultados sugieren que existe una interacción entre APOE4 y la exposición al cadmio "conduce a un deterioro cognitivo acelerado y esa neurogénesis hipocampal adulta deteriorada puede ser uno de los mecanismos subyacentes".

Los ratones machos jóvenes parecían en general más susceptibles a los efectos de esta interacción que los roedores hembras jóvenes.

"Este metal pesado es malo para ti", dice Xia.

"La exposición al cadmio a través de nuestra vida diaria podría tener un efecto perjudicial en nuestra cognición. Si tienes el APOE4 gen, el riesgo es significativamente mayor ".

Zhengui Xia

"Nuestro estudio proporciona evidencia directa de una interacción entre este gen de riesgo genético de Alzheimer y las exposiciones ambientales en el deterioro cognitivo acelerado".

El autor también comenta sobre los posibles mecanismos que pueden explicar los hallazgos. "Es posible que APOE4 puede causar fugas en la barrera hematoencefálica y conducir a un mayor grado de acumulación de cadmio en el APOE4 cerebro."

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