Investigadores de Johns Hopkins Medicine han descubierto canales microscópicos de nanotubos en el cerebro que las neuronas utilizan para transferir moléculas tóxicas, propagando potencialmente proteínas dañinas relacionadas con la enfermedad de Alzheimer. Los hallazgos, basados en experimentos con ratones genéticamente modificados, sugieren que estas estructuras aumentan al inicio de los modelos de la enfermedad. El estudio ofrece nuevas perspectivas sobre trastornos neurodegenerativos y posibles objetivos terapéuticos.
Científicos de Johns Hopkins Medicine han descubierto cómo los cerebros de mamíferos forman redes intrincadas de tubos diminutos, llamados nanotubos dendríticos, para mover toxinas dentro y fuera de las neuronas, similar a los tubos neumáticos en las fábricas. Estos nanotubos ayudan principalmente a expulsar moléculas pequeñas tóxicas, como la beta-amiloide, que puede formar placas pegajosas características de la enfermedad de Alzheimer.
La investigación, publicada el 2 de octubre de 2025 en Science, utilizó ratones genéticamente modificados y herramientas de imagen avanzadas, financiadas por los Institutos Nacionales de Salud. Al observar muestras de tejido cerebral con microscopía de alta resolución e imagen de células vivas, el equipo observó cómo las neuronas extendían conexiones largas y delgadas entre dendritas para transportar materiales.
"Las células deben deshacerse de las moléculas tóxicas, y al producir un nanotubo, pueden transmitir esta molécula tóxica a una célula vecina", dijo el autor correspondiente Hyungbae Kwon, profesor asociado de neurociencia en la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. "Desafortunadamente, esto también resulta en la propagación de proteínas dañinas a otras áreas del cerebro."
En ratones diseñados para desarrollar acumulación de amiloide similar al Alzheimer, el número de nanotubos aumentó a los tres meses de edad —cuando no había síntomas— en comparación con ratones sanos de la misma edad. A los seis meses, las conteos de nanotubos se igualaron entre los grupos. Estructuras similares de nanotubos se identificaron en neuronas humanas de una base de datos pública de microscopía electrónica.
"Las estructuras largas y delgadas en forma de columna de estos nanotubos dendríticos ayudan a transferir información rápidamente de neurona a neurona", agregó Kwon. El equipo planea experimentos futuros para explorar redes de nanotubos en otros tipos de células cerebrales y manipular su formación para posibles tratamientos. "Al diseñar un tratamiento potencial basado en este trabajo, podemos dirigirlo a cómo se producen los nanotubos —ya sea aumentando o disminuyendo su formación— según la etapa de la enfermedad", señaló Kwon.
Colaboradores adicionales incluyen a Minhyeok Chang, Sarah Krüssel, Juhyun Kim, Daniel Lee, Alec Merodio y Jaeyoung Kwon de Johns Hopkins, así como a Laxmi Kumar Parajuli y Shigeo Okabe de la Universidad de Tokio.