Los investigadores del Harvard Stem Cell Institute HSCI que estudian la atrofia muscular espinal SMA han encontrado lo que denominan "similitudes sorprendentes" entre este trastorno infantil que ataca las neuronas motoras y la esclerosis lateral amiotrófica ELA, más comúnmente conocida como enfermedad de Lou Gehrig.
Los hallazgos han sido publicados en línea por la revista Célula madre celular .
El equipo de investigación dirigido por el miembro principal de la facultad de HSCI, Lee Rubin, descubrió cambios moleculares que explican, al menos en parte, por qué las neuronas motoras en lugar de otras se ven afectadas por la enfermedad. A diferencia de la ELA y otras enfermedades neurodegenerativas, que tienden a manifestarse más adelante en la vida, La SMA ataca a los bebés. A diferencia de la ELA, la SMA es un trastorno genético que causa una variedad de resultados, con la forma más leve que deja a algunos niños confinados en sillas de ruedas, y la forma más grave que causa parálisis y muerte antes del segundo cumpleaños.
Aunque no es tan conocido como ALS, la AME es "la enfermedad genética mortal más frecuente en niños pequeños", dijo Rubin, profesor en el Departamento de Biología Regenerativa y Células Madre de Harvard HSCRB. Aproximadamente una de cada 50 personas son portadoras.de AME y aproximadamente uno de cada 5,000 niños nacen con la enfermedad.
Rubin dijo que los investigadores aún están trabajando para determinar los mecanismos de la AME. "Nunca ha estado claro por qué las neuronas motoras, que transmiten señales del cerebro a los músculos a través de la columna vertebral, mueren selectivamente", dijo Rubin.Está claro que las neuronas motoras mueren mucho antes que otros tipos de células, incluso otros tipos de neuronas de la médula espinal, y el misterio ha sido tratar de entender eso ".
Un equipo de investigación compuesto por investigadores de HSCI en el Broad Institute of Harvard y MIT y HSCRB, incluido el miembro principal de la facultad de HSCI John Rinn, trabajó en colaboración con la Red de Investigación Clínica Neuromuscular Pediátrica de la Fundación SMA y Wendy Chung del Colegio de Médicos de la Universidad de Columbia yLos cirujanos fabricarán neuronas de donantes con AME de diversos grados de gravedad.
Los investigadores primero determinaron que las neuronas en un plato se comportaron de manera similar a como se comportarían las neuronas en un paciente con AME. No solo las neuronas motoras murieron antes que otros tipos de neuronas, sino que las neuronas motoras derivadas de pacientes con AME grave murieron muy rápidamente encomparación con los hechos de pacientes con una forma más leve de la enfermedad.
Luego, utilizando un método de etiquetado de células intracelulares desarrollado en el laboratorio del codirector de HSCI Doug Melton, los investigadores separaron las neuronas motoras de otros tipos de neuronas en el plato, llevaron a cabo un análisis de secuenciación de ARN y compararon las neuronas motoras SMA con las deindividuos sanos.
Las células sanas tienen mecanismos que ayudan a mantener una cantidad adecuada de proteínas producidas por genes que se activan dentro de una célula determinada. Existe un equilibrio entre la producción de proteínas y la degradación de proteínas. Con el tiempo, las células neuronales atacadas por enfermedades neurodegenerativas de aparición tardía:- Parkinson, Alzheimer, Huntington, incluso ALS - pierden su capacidad de mantener ese equilibrio. Las proteínas se acumulan y el desorden estresa a la célula. Si las células no pueden resolver el problema, se apagan y mueren. Después de que varias células hayan muerto, los pacientes comienzan a experimentar los efectos de su enfermedad.
SMA, sin embargo, parece funcionar de la manera opuesta. No hay demasiada proteína, sino muy poca, llamada supervivencia de la neurona motora SMN, porque el gen que codifica esa proteína está roto. Los investigadores aprendieronque una reducción en esta proteína afecta la capacidad de las células para procesar otras proteínas normalmente, lo que lleva a una respuesta al estrés de la neurona motora. En particular, la reducción en SMN provoca una reducción en los niveles de una proteína chaperona que, según Rubin, actúa como una proteínaguardia de tráfico dentro de las neuronas motoras. Cuando otras proteínas no se pliegan correctamente, la chaperona mantendrá la señal de alto, dándole tiempo a la otra proteína para que se pliegue correctamente antes de moverse por el resto de la célula. Si hay muy pocas chaperonas funcionales, causaun atasco de proteínas dentro de la célula. La acumulación de estas otras proteínas activa una respuesta al estrés.
Cuando el equipo de investigación apagó la respuesta al estrés en las células afectadas por la AME, tanto en cultivo como en un modelo de ratón, pudieron evitar que las células de la neurona motora murieran ". Se podría decir que la ALS y la AME convergen en unvía que hace que las neuronas motoras estén estresadas ", dijo Rubin.
Aunque las dos enfermedades tienen orígenes diferentes, una con demasiada proteína de la enfermedad en las células y la otra con muy poca, el punto de convergencia puede ser importante, dijo Rubin. Debido a que ambas implican una respuesta al estrés enespecíficamente las neuronas motoras, es posible que las dos enfermedades eventualmente puedan ser tratadas con un medicamento.
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Materiales proporcionado por Escuela de Medicina de Harvard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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