Vitamina K contra la muerte cerebral: científicos descubren una forma que revierte el Alzheimer y el Parkinson

Las enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer, Parkinson y Huntington están asociadas con la pérdida progresiva de neuronas. Cuando las células nerviosas se destruyen, el cerebro pierde la capacidad de procesar información, y se alteran la memoria, la coordinación y el habla. Los medicamentos existentes solo pueden aliviar los síntomas, pero no detienen ni revierten el proceso de neurodegeneración. Por eso, una de las líneas clave de la neurobiología moderna es la búsqueda de sustancias que puedan estimular la formación de nuevas neuronas y restaurar las áreas dañadas del cerebro.

El equipo de científicos japoneses del Instituto Tecnológico de Shibaura, dirigido por Yoshihisa Hirota y Yoshitomo Suhara, propuso un enfoque inesperado — utilizar formas modificadas de la vitamina K. Esta vitamina liposoluble es conocida por su papel en la coagulación de la sangre y el fortalecimiento de los huesos, pero en los últimos años los investigadores han prestado cada vez más atención a su influencia en el funcionamiento del cerebro. Las formas habituales, como la menaquinona-4 (MK-4), muestran una actividad débil en el tejido nervioso; sin embargo, los investigadores lograron potenciar radicalmente su efecto.

Los científicos sintetizaron 12 nuevos análogos híbridos de la vitamina K, combinando su molécula con diferentes grupos funcionales — ácido retinoico (metabolito activo de la vitamina A, que acelera la diferenciación neuronal), ácido carboxílico o éster metílico. Luego compararon cuán eficazmente cada compuesto ayudaba a que las células madre se convirtieran en neuronas maduras. En los experimentos se identificó un compuesto que combinaba ácido retinoico y éster metílico, que triplicó la eficacia de la vitamina K natural. El nuevo análogo recibió el nombre provisional Novel VK.

Para comprender por qué la vitamina K afecta la formación de neuronas, los investigadores estudiaron la actividad de los receptores SXR y RAR —que regulan genes relacionados con el desarrollo y la supervivencia celular. El tratamiento de células de ratón con los nuevos compuestos mostró que los híbridos conservan las propiedades de ambos componentes originales. Además, el nivel de la proteína Map2 —marcador del crecimiento neuronal— en las células tratadas con Novel VK fue tres veces mayor que en las muestras de control. Esto confirmó que el compuesto estimula la conversión de células precursoras en neuronas.

La siguiente fase del estudio se dedicó al mecanismo de protección del tejido nervioso. Los investigadores realizaron un análisis comparativo de la expresión génica en células tratadas con MK-4 y con una sustancia que inhibe la neurogénesis. Resultó que el efecto de la vitamina K está asociado con la activación de los receptores metabotrópicos de glutamato (mGluR) y con posteriores cambios epigenéticos. El receptor mGluR1 desempeñó un papel especialmente importante: regula la transmisión de señales entre neuronas y se sabe que su déficit provoca alteraciones motoras y cognitivas similares a los síntomas de la enfermedad de Parkinson y de Alzheimer.

Para confirmar esta observación, el equipo realizó modelado y acoplamiento molecular. Los cálculos mostraron que Novel VK se une al mGluR1 de forma notablemente más fuerte que el MK-4 natural. Los científicos también siguieron cómo el nuevo análogo es absorbido por las células y se convierte en la forma activa MK-4 en organismos vivos. En cultivos celulares y en experimentos en ratones, el nivel de MK-4 en el cerebro tras la administración de Novel VK fue significativamente mayor que con la vitamina habitual. Además, el compuesto atravesaba fácilmente la barrera hematoencefálica y mantenía un perfil de distribución estable en el organismo.

Los resultados mostraron que las formas modificadas de la vitamina K no solo potencian el crecimiento de neuronas, sino que también proporcionan protección a las células nerviosas a través de los receptores mGluR1. Según los autores, esto abre la perspectiva de crear fármacos capaces de ralentizar o en parte revertir los procesos degenerativos en la enfermedad de Alzheimer, Parkinson y otros trastornos.

Como señaló el doctor Hirota, los análogos desarrollados actúan aproximadamente tres veces más que la vitamina K natural y podrían convertirse en la base de fármacos regenerativos capaces de restaurar neuronas perdidas. Si su eficacia se confirma en ensayos clínicos, dichos fármacos podrían mejorar la calidad de vida de los pacientes y reducir la carga sobre los sistemas de salud, que cada vez se enfrentan más al aumento de las enfermedades neurodegenerativas relacionadas con la edad.