Investigadores en Japón han desarrollado compuestos sintéticos de vitamina K que son tres veces más efectivos que las versiones naturales para promover el crecimiento de neuronas. Estos análogos, combinados con ácido retinoico, podrían ofrecer nuevos tratamientos para enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. El estudio resalta su capacidad para cruzar la barrera hematoencefálica y activar receptores clave del cerebro.
Los trastornos neurodegenerativos como el Alzheimer, el Parkinson y la enfermedad de Huntington causan una pérdida progresiva de neuronas, lo que lleva a un declive de la memoria, deterioro cognitivo y dificultades de movimiento. Los tratamientos actuales solo manejan los síntomas, subrayando la necesidad de terapias que regeneren las células cerebrales.
En un estudio publicado en ACS Chemical Neuroscience, científicos del Instituto de Tecnología Shibaura de Japón, liderados por el profesor asociado Yoshihisa Hirota y el profesor Yoshitomo Suhara, sintetizaron 12 análogos híbridos de vitamina K. Estos compuestos unen la vitamina K con ácido retinoico, un metabolito de la vitamina A que ayuda a la diferenciación neuronal, junto con cadenas laterales de ácido carboxílico o éster metílico.
Los análogos mantuvieron las funciones de ambas moléculas parentales, influyendo en la transcripción génica a través del receptor de esteroides y xenobióticos (SXR) y el receptor de ácido retinoico (RAR). Pruebas en células progenitoras neurales de ratón mostraron que un híbrido —designado Novel VK, que combina ácido retinoico con una cadena lateral de éster metílico— indujo un aumento threefold en la diferenciación neuronal en comparación con los controles y superó a la vitamina K natural. Esto se midió por la expresión elevada de la proteína asociada a microtúbulos 2 (Map2), un marcador de crecimiento neuronal.
Un análisis adicional reveló que la vitamina K promueve la diferenciación a través del receptor de glutamato metabotrópico 1 (mGluR1), involucrado en la comunicación sináptica. Simulaciones estructurales confirmaron la unión más fuerte de Novel VK a mGluR1. En células y ratones, Novel VK se convirtió eficientemente en menaquinona 4 bioactiva (MK-4), cruzó la barrera hematoencefálica y alcanzó niveles más altos de MK-4 en el cerebro que la vitamina K natural, con farmacocinética estable.
El Dr. Hirota explicó: "Los análogos de vitamina K recién sintetizados demostraron una potencia aproximadamente threefold mayor en la inducción de la diferenciación de células progenitoras neurales en neuronas en comparación con la vitamina K natural. Dado que la pérdida neuronal es un sello distintivo de las enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, estos análogos pueden servir como agentes regenerativos que ayudan a reponer neuronas perdidas y restaurar la función cerebral."
El trabajo, apoyado por fondos de la Fundación Conmemorativa Mishima Kaiun y subvenciones de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia, sugiere potencial para fármacos que ralenticen la progresión de la enfermedad. El Dr. Hirota añadió: "Nuestra investigación ofrece un enfoque potencialmente innovador para tratar enfermedades neurodegenerativas. Un fármaco derivado de la vitamina K que ralentice la progresión del Alzheimer o mejore sus síntomas no solo podría mejorar la calidad de vida de los pacientes y sus familias, sino también reducir significativamente la creciente carga social de los gastos en atención médica y el cuidado a largo plazo."