Los científicos de Northwestern Medicine han descubierto una nueva causa de la enfermedad de Parkinson: mutaciones en un gen llamado TMEM230. Este parece ser el tercer gen definitivamente vinculado a casos confirmados del trastorno del movimiento común.
En un estudio publicado en Genética de la naturaleza , los científicos proporcionaron evidencia de mutaciones TMEM230 en pacientes con enfermedad de Parkinson de Norteamérica y Asia. También demostraron que el gen es responsable de producir una proteína involucrada en el empaquetamiento del neurotransmisor dopamina en las neuronas. La pérdida de neuronas productoras de dopamina esUna característica definitoria de la enfermedad de Parkinson.
Tomados en conjunto, los hallazgos del estudio proporcionan nuevas pistas para explicar cómo se desarrolla la enfermedad de Parkinson en el cerebro. Esas pistas pueden informar futuras terapias para el trastorno, que actualmente no tiene cura y tiene pocas causas conocidas.
"Investigaciones anteriores han asociado la enfermedad de Parkinson con varios factores en el medio ambiente, pero las únicas causas directas que se conocen son genéticas", dijo el investigador principal, el Dr. Teepu Siddique, profesor de la Fundación Les Turner ALS / Herbert C. Wenske Foundation en NorthwesternFacultad de medicina de la Universidad de Feinberg. "Se ha afirmado que muchos genes causan la enfermedad de Parkinson, pero no se han validado. Mostramos que las mutaciones en este nuevo gen conducen a casos de la enfermedad clínicamente probados".
Se cree que alrededor del 15 por ciento de los casos de enfermedad de Parkinson son causados por la genética, principalmente por mutaciones en dos genes llamados SNCA y LRRK2. Siddique dijo que otros genes solo se han asociado con características del parkinsonismo, un término general para trastornos neurológicos con motorsíntomas
La prueba del equipo de Northwestern Medicine de que las mutaciones en TMEM230 conducen a la enfermedad de Parkinson es el resultado de 20 años de investigación realizada con colaboradores de todo el mundo.
Cómo descubrieron el gen
El proyecto comenzó en 1996, cuando Siddique y el primer autor del estudio, el Dr. Han-Xiang Deng, comenzaron a investigar a una familia con 15 miembros que tenían síntomas típicos de la enfermedad de Parkinson. Utilizando muestras de ADN proporcionadas por el coautor Dr. Ali Rajput, deLa Universidad de Saskatchewan, Siddique y Deng realizaron un análisis de genoma completo en 65 de los miembros de la familia, incluidos 13 con la enfermedad, con la esperanza de encontrar una mutación común que pudiera explicar la prevalencia.
Pudieron reducir la búsqueda a una pequeña región de ADN en el cromosoma 20 que contenía 141 genes conocidos. Usando la tecnología de secuenciación del exoma completo, luego compararon las variaciones de ADN, diferencias genéticas, en un miembro de la familia saludable con los decuatro miembros de la familia con la enfermedad. Los científicos encontraron más de 90,000 variantes antes de identificar TMEM230 como el gen con la mutación que causa la enfermedad.
"Este era un gen totalmente nuevo. No sabíamos su función", explicó Deng. "Así que hicimos una serie de estudios para descubrir dónde se encuentra la proteína codificada por este gen y qué hace".
Los científicos descubrieron que TMEM230 codifica una proteína que se extiende a través de la membrana de pequeños sacos dentro de las neuronas llamadas vesículas sinápticas, que almacenan neurotransmisores antes de que se liberen de una célula a otra.
"Los tratamientos sintomáticos actuales para la enfermedad de Parkinson aumentan el neurotransmisor dopamina que es liberado por estas vesículas sinápticas a las células que se proyectan en diferentes partes del cerebro que controlan la actividad motora, el estado de ánimo y muchos otros sistemas orgánicos afectados por la enfermedad", dijo Siddique.
Los científicos plantean la hipótesis de que la proteína está involucrada en el movimiento de estas vesículas.
"Creemos que los defectos del tráfico de vesículas son un mecanismo clave de la enfermedad de Parkinson, no solo para los casos con esta mutación, sino una vía común para la mayoría de los casos. Los tres genes autenticados se concentran en vesículas sinápticas", dijo Deng"Nuestros nuevos hallazgos sugieren que la normalización del tráfico sináptico de vesículas puede ser una estrategia para el desarrollo terapéutico futuro. Podemos desarrollar medicamentos para promover esta vía crítica".
Verificación del gen en todas las poblaciones
Es importante destacar que el equipo de investigación también encontró mutaciones en el gen TMEM230 en casos de enfermedad de Parkinson en familias adicionales en América del Norte y tan lejos como China. Verificaron que estos pacientes tenían ambas características clínicas de la enfermedad síntomas como temblores, lentitudmovimiento y rigidez, así como evidencia patológica en el cerebro pérdida de neuronas de dopamina y acumulaciones anormales de proteínas dentro de las neuronas supervivientes.
"Este gen particular que causa la enfermedad de Parkinson no se limita solo a una población en América del Norte", dijo Siddique. "Es mundial, se encuentra en condiciones étnicas y ambientales muy diferentes. Estas mutaciones son tan fuertes".
En futuras investigaciones, Siddique y Deng planean explorar cómo las mutaciones TMEM230 causan enfermedades usando modelos de ratón.
Siddique es profesor de neurología y de biología celular y molecular en Feinberg. Deng es profesor de investigación en neurología.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Noroeste . Original escrito por Nora Dunne. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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