Un estudio dirigido por investigadores biomédicos de la Universidad de Indiana encontró evidencia de que una enzima conocida como NMNAT2 puede ayudar a proteger contra los efectos debilitantes de ciertas enfermedades cerebrales degenerativas, incluida la enfermedad de Alzheimer.
La investigación fue dirigida por Hui-Chen Lu, el Profesor Gill en el Centro Linda y Jack Gill para Ciencias Biomoleculares y el Departamento de Ciencias Psicológicas y Cerebrales, una parte de la Facultad de Artes y Ciencias de IU Bloomington. Primer autor Yousuf Ali, un científico investigador de IU, y otros tres miembros del laboratorio de Lu llevaron a cabo el trabajo en colaboración con investigadores del Baylor College of Medicine, el Massachusetts Institute of Technology, la Universidad Rush, la Universidad de Texas y la Universidad de Harvard.
Los resultados aparecen el 2 de junio en la revista PLOS Biología .
"Este estudio encontró que NMNAT2, o el mononucleótido de nicotinamida adenilil transferasa 2, es un factor clave de mantenimiento neuronal", dijo Lu. "Ejerce una función enzimática para proteger a las neuronas del estrés causado por la sobreexcitación y una 'chaperona'función, mostrada por primera vez en este estudio, para combatir las proteínas mal plegadas encontradas por el cerebro durante el envejecimiento ".
Muchos trastornos neurodegenerativos son causados por la acumulación de proteínas en el cerebro. Estas condiciones, llamadas proteinopatías, ocurren cuando las proteínas se "pliegan mal", lo que hace que se vuelvan "pegajosas" y se acumulen en el cerebro en una forma conocida como "placas", "o" enredos ". Como una chaperona molecular, NMNAT2 se une a proteínas mal plegadas para prevenir o reparar los errores que causan estos grupos.
Las proteinopatías comunes son las enfermedades de Alzheimer, Parkinson y Huntington, así como la esclerosis lateral amiotrófica, también conocida como ELA o enfermedad de Lou Gehrig. Más de 6 millones de estadounidenses padecen enfermedades cerebrales degenerativas, y recientemente se estimó que solo la enfermedad de Alzheimer fue un factoren la muerte de más de 500,000 personas en los Estados Unidos en 2010.
Al examinar los niveles de NMNAT2 en cerebros donados por más de 500 personas mayores cuya función cognitiva se analizó anualmente antes de la muerte, comenzando con el año de su inscripción en un estudio clínico establecido en 1997. Lu y sus colegas encontraron niveles más altos de NMNAT2 en personas quetenían una mayor resistencia al deterioro cognitivo. Las personas con NMNAT2 más bajo tenían más probabilidades de sufrir demencia, lo que sugiere que la proteína ayuda a preservar las neuronas relacionadas con el aprendizaje y la memoria.
El equipo de Lu probó esta hipótesis en ratones cuyos cerebros estaban dañados por altos niveles de Tau, una proteína tóxica que se correlaciona con la progresión de la enfermedad. Descubrieron que aumentar el nivel de NMNAT2 en el hipocampo, una región del cerebro importante para el aprendizaje y la memoria, es significativamenteniveles reducidos de Tau.
"Mantener la salud neuronal es clave para prevenir la neurodegeneración y la demencia", dijo Lu.
"Esta es una nueva mirada a los trastornos neurodegenerativos", agregó Ali.
El poder de las estadísticas usando conjuntos de datos humanos grandes y completos permitió al equipo formar una hipótesis comprobable y luego examinarla en modelos preclínicos de animales para demostrar relaciones causales.
"Tales estudios solo son posibles a través de esfuerzos de equipo multidisciplinarios, y estamos extremadamente agradecidos por nuestros maravillosos colaboradores y apoyo financiero", dijo Lu, quien acredita las contribuciones de colegas como Hugo Bellen y Joshua Shulman en Baylor, David Bennett en Rush yPhilip L. De Jager en MIT.
"Un conocimiento detallado de cómo NMNAT2 mantiene la integridad neuronal y su papel en la neuroprotección es fundamental no solo para comprender la función cerebral normal sino también para proporcionar los conocimientos necesarios para ayudar en el desarrollo de nuevos medicamentos", dijo Lu.
Este estudio comenzó en el laboratorio de Lu en Baylor College of Medicine y continuó por Ali en IU bajo la dirección de Lu, junto con Dena Bakhshizadehmahmoudi y Hunter M. Allen. Otros autores son Bellen, Asante Hatcher, David Li-Kroeger y Shulman en Baylor;Bennett y Lei Yu en la Universidad Rush; De Jager, Cristin McCabe y Jishu Xu en el MIT; y Nicole Bjorklund y Giulio Taglialatela en la Rama Médica de la Universidad de Texas-Galveston. Jager también está afiliado a la Facultad de Medicina de Harvard. Lu se unió al Centro Gill en IUBloomington en 2015.
Esta investigación fue apoyada en parte por los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación de la Familia Robert A. y Renee E. Belfer.
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Materiales proporcionado por Universidad de Indiana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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