Los investigadores han identificado una nueva vía biológica involucrada en la enfermedad de Alzheimer. En experimentos con moscas de la fruta, el bloqueo de la vía redujo la muerte de las células cerebrales, lo que sugiere que interferir con la vía podría representar una nueva estrategia prometedora para tratar la enfermedad en pacientes humanos.
Aproximadamente 5,4 millones de personas en los Estados Unidos tienen la enfermedad de Alzheimer, que causa problemas con la memoria, el pensamiento y el comportamiento. Una de las características de la enfermedad es que una proteína llamada tau forma grupos o agregados en el cerebro.
"Hemos identificado múltiples procesos celulares nuevos que salen mal en la enfermedad de Alzheimer debido a tau patológica", dijo Bess Frost, Ph.D., profesora asistente, Instituto Barshop para Estudios de Longevidad y Envejecimiento, Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en SanAntonio. "Cada uno de estos procesos que conectan la tau con la muerte de las células cerebrales son posibles objetivos farmacológicos. Este nuevo conocimiento permitirá un desarrollo más informado de terapias para la enfermedad"
Frost presentará estos nuevos hallazgos en The Allied Genetics Conference, una reunión organizada por la Genetics Society of America.
"Para el diseño racional de medicamentos, es importante poder discriminar entre los eventos celulares que realmente causan enfermedades, que serían buenos objetivos farmacológicos, y los eventos celulares que son solo un efecto secundario de la enfermedad", dijo Frost. "Usar frutamoscas nos permite hacer esto muy rápidamente porque si observamos un proceso en el cerebro de los humanos con Alzheimer, podemos bloquear este proceso en un modelo de mosca de la enfermedad y ver si la mosca mejora y determinar si mueren menos células cerebrales."
Frost y sus colegas estudiaron las células de cerebros post mortem de personas que padecían la enfermedad de Alzheimer y descubrieron previamente que las áreas de ADN que normalmente están heridas en el núcleo de la célula se relajan y desenrollan en las células cerebrales de los pacientes de Alzheimer. Cuando el ADN se desenrollapuede encender genes que deberían estar apagados.
En el nuevo estudio, los investigadores observaron más de cerca los núcleos de las células cerebrales de los pacientes con Alzheimer para descubrir cómo se desenrolla el ADN. Cuando los investigadores utilizaron una técnica de microscopía de muy alta resolución que les permitió observar todo el núcleo,se sorprendieron al ver túneles que atraviesan el núcleo de las células cerebrales de personas con enfermedad de Alzheimer que no se veían en las células cerebrales normales.
"Queríamos averiguar si estos túneles realmente estaban causando la muerte de las neuronas o si eran un efecto secundario de la enfermedad", dijo Frost. "Usando el modelo de mosca de la enfermedad de Alzheimer, bloqueamos genéticamente el proceso de formación de túneles y descubrimosque de hecho menos células cerebrales murieron y las moscas vivieron más tiempo. Ahora estamos realizando experimentos de laboratorio para ver si también podemos bloquear el proceso usando drogas ".
Después de identificar este primer posible nuevo objetivo farmacológico, los investigadores continuaron sus experimentos para dilucidar aún más esta vía biológica. El núcleo celular está rodeado por lo que se conoce como el nucleoesqueleto de lamin, un armazón estructural hecho de la proteína lamin. Descubrieron que cuandoel nucleoesqueleto de la lámina se interrumpe y se forman túneles, el ADN en el interior ya no puede anclarse al nucleoesqueleto y se desmorona. En otras palabras, la interacción entre el ADN herido y el nucleoesqueleto es necesaria para mantener la arquitectura 3D general del ADN.
También descubrieron que la tau que se agrega en los cerebros de las personas con enfermedad de Alzheimer altera el nucleoesqueleto de la lámina al sobreestabilizar el citoesqueleto de actina que se encuentra fuera del núcleo, en el citoplasma de la célula. Esto interrumpe el acoplamiento normal entre el citoesqueleto de actina y la láminanucleoesqueleto, que, a su vez, hace que el ADN herido se relaje, lo que provoca que los genes se activen y que, en consecuencia, las células cerebrales mueran.
Al identificar los procesos celulares que conectan los agregados de tau con la muerte celular eventual, los investigadores abrieron una serie de nuevos objetivos adicionales para intervenciones terapéuticas.
El nuevo trabajo es también uno de los primeros ejemplos de que el cerebro es vulnerable a problemas con la laminilla. Algunos científicos han pensado que el cerebro respondió de manera diferente al envejecimiento que otros tejidos porque las personas con una enfermedad llamada progeria, que involucra mutaciones en la laminillagen, experimenta un envejecimiento prematuro que afecta a los tejidos de todo el cuerpo, excepto el cerebro.
"Descubrimos que el cerebro es susceptible a la disfunción del nucleoesqueleto de la lámina y que esta interrupción hace que las células del cerebro mueran", dijo Frost. "Estos hallazgos sugieren que los mecanismos básicos de envejecimiento se conservan entre el cerebro y otros tejidos en elcuerpo."
Este estudio se presentará el viernes 15 de julio de 4: 00-4: 15 pm durante la sesión de Drosophila Models of Human Disease I, Palms Ballroom Sabal como parte de The Allied Genetics Conference, Orlando World Center Marriott, Orlando, Florida.
Esta investigación fue financiada por la subvención K99NS088429 del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Sociedad de Genética de América . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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