El cannabidiol activa la autofagia y favorece la depuración de la proteína tau

Un estudio publicado en la revista científica Neurotoxicity Research, cuya primera autora es la farmacéutica y actual Medical Science Liaison (MSL) de CR Wellness, Talita A. M. Vrechi, y que fue fruto de su investigación doctoral en la Escola Paulista de Medicina de la Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), indica que el cannabidiol (CBD) puede activar la autofagia y favorecer la degradación de la proteína tau en un modelo celular de tauopatía.

Llevada a cabo por investigadores vinculados a la Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), la Universidade de São Paulo (USP) y el University College London, la investigación utilizó una línea humana de neuroblastoma modificada para producir niveles elevados de tau.

Los resultados son preclínicos y contribuyen a la comprensión de los mecanismos celulares mediante los cuales los cannabinoides pueden actuar en procesos relacionados con la neurodegeneración. El artículo científico fue publicado en febrero de 2025.

La acumulación de tau está asociada a las tauopatías

La tau es una fosfoproteína presente de forma predominante en el sistema nervioso central. En condiciones fisiológicas, participa en la organización y estabilidad de los microtúbulos, estructuras responsables del soporte celular y del transporte de componentes dentro de las neuronas.

Cuando se fosforila en exceso, la tau puede desprenderse de los microtúbulos, sufrir alteraciones conformacionales y acumularse en el interior de las células. Este proceso está relacionado con enfermedades clasificadas como tauopatías, entre ellas la enfermedad de Alzheimer, la demencia frontotemporal, la enfermedad de Pick y la parálisis supranuclear progresiva.

La acumulación de la proteína también puede comprometer las vías responsables de la degradación de componentes celulares, incluida la autofagia.

La autofagia es un proceso catabólico dependiente de los lisosomas. Mediante este mecanismo, proteínas, agregados y orgánulos dañados se incorporan a estructuras llamadas autofagosomas y se dirigen a su degradación. Por esta razón, la modulación de la autofagia se ha estudiado como una posible diana en enfermedades neurodegenerativas.

El modelo celular produjo tau en niveles elevados

Los investigadores utilizaron células SH-SY5Y, una línea humana de neuroblastoma empleada en estudios experimentales del sistema nervioso.

Las células fueron modificadas para expresar la proteína EGFP-Tau de tipo salvaje mediante un sistema inducible Tet-On. La producción de tau se activó con doxiciclina a una concentración de 1 µg/mL durante 72 horas.

Tras ese periodo, las células fueron expuestas al CBD en las siguientes concentraciones:

• 100 nanomolar;
• 250 nanomolar;
• 1 micromolar;
• 10 micromolar.

La exposición al CBD se mantuvo durante 24 horas en los ensayos de viabilidad celular y cuantificación de tau. Para los análisis iniciales de autofagia, los tratamientos se llevaron a cabo durante dos horas.

El protocolo incluyó ensayos de viabilidad celular por MTT, western blotting, microscopía confocal y análisis automatizado de fluorescencia.

Los investigadores evaluaron la tau total con el marcador Tau-5 y dos formas fosforiladas de la proteína: AT8, correspondiente a los residuos pSer202/pThr205, y AT180, relacionado con el residuo pThr231.

El CBD redujo la cantidad de tau total

La activación del sistema Tet-On provocó un aumento del 69% en la expresión de tau total. También se observaron aumentos del 50% en el marcador AT8 y del 38,7% en AT180 en comparación con las células que no recibieron doxiciclina.

El tratamiento con CBD durante 24 horas redujo la cantidad de tau total en todas las concentraciones evaluadas:

• reducción del 42% con 100 nM;
• reducción del 64% con 250 nM;
• reducción del 64% con 1 µM;
• reducción del 50% con 10 µM.

La ausencia de una respuesta lineal creciente indica que concentraciones más elevadas no produjeron necesariamente mayores reducciones de la proteína.

El efecto difirió según los sitios de fosforilación

El CBD también redujo la forma fosforilada AT8:

• 35% con 250 nM;
• 37% con 1 µM;
• 38% con 10 µM.

Las diferencias presentaron significación estadística. En cambio, ninguna de las concentraciones evaluadas redujo de forma significativa la fosforilación en el marcador AT180.

El resultado apunta a una acción diferencial sobre los sitios de fosforilación de la tau. El CBD redujo la fosforilación en los residuos Ser202/Thr205, reconocidos por el anticuerpo AT8, pero no produjo el mismo efecto sobre el residuo Thr231, identificado por AT180.

Los investigadores también analizaron células que expresaban la variante P301L de la tau. Esta mutación se utiliza experimentalmente para modelar alteraciones relacionadas con las tauopatías.

En esta línea celular, el CBD a 1 µM redujo en un 30% la fosforilación en el sitio AT8. El ACEA, agonista selectivo del receptor CB1, produjo una reducción del 27% en la misma concentración.

Los tratamientos no comprometieron la viabilidad celular

El ensayo MTT no identificó alteraciones estadísticamente significativas en la viabilidad de las células expuestas al CBD.

Tampoco se observaron cambios significativos tras el tratamiento con ACEA o GW-405,833, agonistas selectivos de los receptores CB1 y CB2, respectivamente.

Este resultado indica que la reducción de tau no estuvo acompañada de una pérdida medible de la viabilidad metabólica en las condiciones experimentales evaluadas.

Los marcadores indicaron activación de la autofagia

Para investigar si la reducción de tau estaba relacionada con la autofagia, los investigadores analizaron la proteína LC3-II, un marcador asociado a la membrana de los autofagosomas.

Las células fueron tratadas con CBD en presencia y en ausencia de un bloqueador de la etapa final del flujo autofágico. En tales condiciones, el CBD a 100 nM y 10 µM incrementó la acumulación de LC3-II en un 135,9% y un 112,4%, respectivamente.

El equipo también transfectó las células con mCherry-LC3, una herramienta que permite visualizar la formación de autofagosomas mediante microscopía confocal.

Tras dos horas, el número de puntos positivos para mCherry-LC3 aumentó:

• 96,1% con CBD a 100 nM;
• 95,4% con CBD a 10 µM;
• 96,1% en el control positivo sometido a privación nutricional.

El conjunto de los resultados indicó un aumento en la formación de autofagosomas tras la exposición al CBD.

El bloqueo de la autofagia revirtió la reducción de tau

La participación de la autofagia en la degradación de la tau se examinó mediante inhibidores farmacológicos.

El CBD a 1 µM redujo en un 34,8% la intensidad de fluorescencia asociada a EGFP-Tau. En la concentración de 10 µM, la reducción fue del 39,9%.

Cuando las células fueron tratadas de forma simultánea con cloroquina, sustancia que interfiere en la fusión entre autofagosomas y lisosomas, el efecto se revirtió. La intensidad de la fluorescencia volvió a aumentar, lo que indica una acumulación de tau tras el bloqueo de la etapa lisosomal.

Los agonistas de CB1 y CB2 también redujeron la fluorescencia de EGFP-Tau. Sin embargo, la reversión provocada por la cloroquina se observó de manera más consistente en los grupos tratados con CBD a 1 y 10 µM y con el agonista de CB2 GW-405,833 a 2 µM.

Para los autores, los hallazgos respaldan la implicación de la autofagia en la degradación de la tau promovida por el CBD.

El resultado señala un posible mecanismo neuroprotector

La combinación de los resultados demuestra que el CBD:

• redujo la tau total;
• disminuyó la fosforilación en el epítopo AT8;
• aumentó la expresión de LC3-II;
• estimuló la formación de autofagosomas;
• redujo la fluorescencia asociada a la tau;
• perdió parte de este efecto al bloquearse la degradación lisosomal.

Por lo tanto, la investigación sugiere que la activación de la autofagia podría ser uno de los mecanismos implicados en la acción del CBD sobre la acumulación de tau.

Según los autores, la modulación de este proceso puede representar una diana relevante para futuras investigaciones sobre cannabinoides y enfermedades neurodegenerativas.

El hallazgo se mantiene en fase preclínica

El estudio se llevó a cabo exclusivamente en células cultivadas en laboratorio. No se evaluaron pacientes, manifestaciones clínicas, cognición, conducta ni progresión de enfermedades neurodegenerativas.

Las concentraciones en nanomolar y micromolar corresponden a la exposición directa de las células al CBD en el medio de cultivo. No representan dosis clínicas y no pueden convertirse de manera directa en miligramos ni en pautas de prescripción.

El trabajo tampoco establece una indicación terapéutica, posología, vía de administración o protocolo clínico para la enfermedad de Alzheimer u otras tauopatías.

Los resultados deben interpretarse como evidencia mecanicista de que el CBD puede modular la autofagia y la depuración de tau en el modelo celular empleado. La confirmación de su potencial terapéutico dependerá de nuevas fases experimentales y clínicas.

La investigación

La investigación contó con financiación de la Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), mientras que parte de los investigadores dispuso de becas de la Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes).

El CBD utilizado en los experimentos fue suministrado por BSPG-Pharm.