A medida que la enfermedad de Parkinson progresa en los pacientes, se desarrolla una dicotomía desconcertante en sus cerebros. Un conjunto de neuronas se degenera, mientras que una población similar cercana se salva del mismo grado de daño. ¿Por qué la diferencia? Una respuesta a esta pregunta podría aclarar el caminopara prevenir y tratar esta enfermedad, que dificulta el movimiento.
Utilizando una nueva estrategia que han ideado para identificar los cambios moleculares que impulsan la pérdida de neuronas, los investigadores de la Universidad Rockefeller y sus colegas de la Universidad de Columbia han identificado dos proteínas que, según informan, pueden ser importantes para el Parkinson. Estas dos moléculas reguladoras de genes aparecentener un efecto protector en el conjunto de neuronas más afectadas por la enfermedad, y cuando su actividad disminuye, la enfermedad se establece. Este descubrimiento, descrito en línea en Neurociencia de la naturaleza el 27 de julio, sugiere nuevas vías por las cuales la enfermedad podría prevenirse o tratarse.
"Dentro de una célula nerviosa moribunda, los niveles de cientos de proteínas cambian", dice el autor del estudio Paul Greengard, profesor de Vincent Astor y jefe del Laboratorio de Neurociencia Molecular y Celular. "Algunos de estos cambios son consecuencias, otros son causas. Nosotrosse propuso encontrar qué causa la muerte celular entre las neuronas "
"Utilizando una nueva combinación de técnicas", agrega Greengard, "identificamos dos de estas llamadas moléculas reguladoras maestras: un descubrimiento que ofrece una explicación inesperada de por qué una población de neuronas se degenera en el Parkinson, mientras que vecinos similares lo hacenno sufrir el mismo grado de degeneración "
La enfermedad de Parkinson a menudo aparece primero como un ligero temblor en las manos y progresa para afectar el habla, los músculos faciales y otros movimientos. Este deterioro es causado por la pérdida progresiva de neuronas ubicadas en una región del mesencéfalo llamada sustancia negra pars compactaSNpc. Estas neuronas producen dopamina, una molécula que transmite señales entre las neuronas, y es la pérdida de dopamina la que causa la pérdida del control motor asociado con el Parkinson.
También se produce cierto deterioro en las neuronas productoras de dopamina de una región cerebral vecina, el área tegmental ventral VTA, pero las neuronas VTA están mucho menos afectadas que las del SNpc.
Por lo general, cuando los científicos desean buscar cambios moleculares asociados con una afección, usan la secuenciación genética para crear un perfil de variaciones en la expresión génica. Pero con los enfoques de perfiles convencionales es difícil distinguir los cambios que ocurren en un tipo particular dey distinguir aquellos que son realmente importantes. También es muy difícil saber qué cambios surgen de los genes reguladores maestros, que pueden actuar como diales de control que activan o desactivan sus genes objetivo.
Para superar estos problemas, el equipo liderado por el primer autor Lars Brichta, investigador asociado senior en el laboratorio de Greengard, adaptó una técnica desarrollada previamente en los laboratorios de Greengard y Nathaniel Heintz, que involucra la ingeniería genética de ratones para capturar los mensajes genéticos que se traducen en proteínasen una población específica de células. Luego, mapearon las interacciones de los genes reguladores con sus genes objetivo en el cerebro del ratón, y utilizaron esta nueva herramienta para interpretar los cambios que documentaron entre ratones normales y aquellos que sufren de degeneración similar al Parkinson.
Esto los condujo a dos moléculas: las proteínas SATB1 y ZDHHC2, que son más abundantes en las neuronas dopaminérgicas en el SNpc en comparación con el VTA. Cuando los investigadores redujeron la abundancia de estas moléculas en los cerebros de ratones normales, una degeneración rápida como esavisto en la enfermedad de Parkinson seguido.
"Los enfoques convencionales de perfil de actividad génica no habrían podido identificar SATB1 y ZDHHC2 como factores protectores clave porque los niveles de estas proteínas no cambian. Pero aunque continúan expresándose dentro de las neuronas, parece que su actividad reguladorase cae y ya no estimulan sus genes objetivo ", dice Brichta." Más tarde encontramos cambios similares en la actividad en los cerebros de los pacientes con Parkinson, particularmente en las primeras etapas ".
Sus hallazgos también desafían el pensamiento predominante en cuanto a los orígenes moleculares del Parkinson: que las neuronas VTA tenían algún tipo de factor que los protegía contra el tipo de degeneración visto en el SNpc.
"En una contradicción inesperada con los modelos actuales, las proteínas que encontramos protegen el SNpc. Debido a que la dopamina y sus metabolitos pueden ser tóxicos, podemos especular que, en el curso de la evolución, surgieron SATB1 y ZDHHC2 para proteger este conjunto particular de sustancias sensiblesneuronas de la muerte celular ", dice Greengard." El descubrimiento del papel de estas dos moléculas en el Parkinson puede ayudar en el desarrollo de tratamientos, ya que son potenciales nuevos objetivos para las drogas ".
Los investigadores creen que su nueva estrategia también puede ser útil en estudios de otras enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer, la atrofia muscular espinal, la enfermedad de Huntington y la esclerosis lateral amiotrófica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Rockefeller . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :