¿Qué son los neurofilamentos?

Su función principal es proporcionar soporte estructural a las neuronas, ayudando a mantener su forma y tamaño. También desempeñan un papel esencial en el transporte de moléculas a lo largo del axón, que es vital para la función y la comunicación del impulso nervioso1.

Los neurofilamentos son en realidad cuatro proteínas distintas, cada una con características y funciones específicas:

• Neurofilamentos de cadena ligera (NfL): son los más pequeños y abundantes. Su papel es mantener la estructura de las neuronas y son cruciales para el transporte del impulso nervioso por los axones2. Se trata de un biomarcador que podría ser clave en las enfermedades neurodegenerativas, debido a su presencia en fluidos corporales, sobre todo en sangre (sNfL). Unos niveles elevados indican daño neuronal y la progresión de la enfermedad3.

• Neurofilamentos de cadena media (NfM): son neurofilamentos de tamaño intermedio, implicados en el mantenimiento de la estructura de las neuronas. Son menos abundantes que los NfL y están menos relacionados con la actividad nerviosa2.

• Neurofilamentos de cadena pesada (NfH): son los más grandes y participan en el transporte del impulso nervioso a través de los axones2.

• α-internexina: son tipos de neurofilamentos que actúan en unas neuronas concretas y en enfermedades neurodegenerativas2. 

Cuando se produce daño en las neuronas, se alteran la estructura y funcionalidad de los axones, lo que provoca una alteración de la transmisión de las señales nerviosas. Esto puede provocar varios síntomas neurológicos y contribuir a la progresión y gravedad de la enfermedad así como a la liberación de los neurofilamentos al líquido cefalorraquídeo y de ahí a la sangre8.

El daño axonal es un factor clave que contribuye a la discapacidad en personas con esclerosis múltiple. Este daño en los axones puede indicar una neurodegeneración continua, contribuyendo al progreso de la enfermedad y pérdida de las capacidades9.

Dentro de los avances en la esclerosis múltiple, destaca la detección de neurofilamentos en sangre como posible biomarcador en esta enfermedad. Estos neurofilamentos, en particular los neurofilamentos de cadena ligera, se han convertido en biomarcadores prometedores para diagnosticar y efectuar seguimiento de la esclerosis múltiple, debido a su capacidad para reflejar el daño neuroaxonal4.

Los neurofilamentos están ganando peso como biomarcador en diferentes enfermedades neurológicas debido a sus diferentes ventajas:

• Valor diagnóstico y pronóstico: en primer lugar, presentan una fuerte correlación con el curso, la actividad y la progresión de la esclerosis múltiple, relacionándose con la tasa de brotes y con el riesgo de conversión de un síndrome clínicamente aislado a una esclerosis múltiple establecida6.

• No invasivo y asequible: los niveles de sNfL se pueden medir mediante análisis de sangre, que son menos invasivos y más asequibles que otros métodos tradicionales, como la resonancia magnética. Esto permite monitorizar con frecuencia el progreso de la enfermedad y la respuesta al tratamiento7.

• Monitorización del tratamiento: los cambios en los niveles de neurofilamentos pueden indicar la eficacia de los tratamientos6.

• Accesibilidad y seguridad: La facilidad de realización de la prueba y la ausencia de riesgos para el paciente permiten incorporar este método diagnóstico en las pruebas de rutina, lo que aumenta su utilidad6.

Los neurofilamentos son componentes esenciales del citoesqueleto de la neurona, que participan en el soporte estructural de los axones y el transporte de moléculas por éstos, por lo que juegan un papel esencial en la transmisión sináptica1. En muchas enfermedades neurodegenerativas estos neurofilamentos se liberan por daño axonal, este sería el caso de la esclerosis múltiple4.

Esta lesión axonal afecta a la transmisión sináptica, provocando los síntomas neurológicos característicos de la esclerosis múltiple y la discapacidad de estos pacientes9.

La rotura axonal y liberación de los neurofilamentos al líquido cefalorraquídeo y posteriormente a la sangre, permite detectarlos y determinar la presencia de daño neuronal. El aumento de los niveles sanguíneos de neurofilamentos es un indicativo de daño axonal, permitiendo monitorizar y observar la evolución de este tipo de enfermedades.

Bibliografía

1. Wohnrade C, Seeliger T, Gingele S, Bjelica B, Skripuletz T, Petri S. Diagnostic value of neurofilaments in differentiating motor neuron disease from multifocal motor neuropathy. J Neurol. 2024;271(7):4441-4452. doi:10.1007/s00415-024-12355-8

2. Petzold A. The 2022 Lady Estelle Wolfson lectureship on neurofilaments. Journal of Neurochemistry. 2022;163(3):179-219. doi:10.1111/jnc.15682

3. McCluskey G, Morrison KE, Donaghy C, et al. Serum Neurofilaments in Motor Neuron Disease and Their Utility in Differentiating ALS, PMA and PLS. Life. 2023;13(6):1301. doi:10.3390/life13061301

4. van Lierop ZY, Wessels MH, Lekranty WM, et al. Impact of serum neurofilament light on clinical decisions in a tertiary multiple sclerosis clinic. Mult Scler. 2024;30(13):1620-1629. doi:10.1177/13524585241277044

5. La medición de neurofilamentos en sangre permite identificar pacientes de esclerosis múltiple (EM) | Roche España. Accessed November 29, 2024. https://www.roche.es/actualidad/notas-prensa/2024/noviembre/medicion-neurofilamentos-sangre-pacientes-esclerosis-multiple

6. Yanakieva M, Danovska M, Ovcharova E, Marinova D. Neurofilaments as a potential biomarker in patients with multiple sclerosis: a review of literature. J of IMAB. 2024;30(2):5527-5532. doi:10.5272/jimab.2024302.5527

7. Freedman MS, Gnanapavan S, Booth RA, et al. Guidance for use of neurofilament light chain as a cerebrospinal fluid and blood biomarker in multiple sclerosis management. eBioMedicine. 2024;101. doi:10.1016/j.ebiom.2024.104970

8. Abd Elsattar D, Abd Elghaffar A, Aidaros MAH, El Ebeary ME, Shawky NM. Serum phosphorylated neurofilament heavy chain as a marker of axonal injury and disease severity in multiple sclerosis patients. Medicine Updates. 2020;2(2):38-54. doi:10.21608/muj.2020.29230.1010

9.Dietmann AS, Kruse N, Stork L, Gloth M, Brück W, Metz I. Neurofilament light chains in serum as biomarkers of axonal damage in early MS lesions: a histological–serological correlative study. J Neurol. 2023;270(3):1416-1429. doi:10.1007/s00415-022-11468-2