La ELA y la demencia frontotemporal FTD son dos enfermedades neurodegenerativas con una relación tóxica, según un nuevo estudio de USC Stem Cell publicado en Medicina natural .
En el estudio, Yingxiao TK Shi y Shaoyu Sebastian Lin en el laboratorio de Justin Ichida describen cómo una mutación en un gen, llamado C9ORF72, conduce a toxicidad en las células nerviosas, causando el 10 por ciento de todos los casos de ELA, y un adicional10 por ciento de FTD.
Para comprender cómo sucede esto, los investigadores extrajeron sangre de pacientes con ELA que portaban la mutación C9ORF72 y reprogramaron estas células sanguíneas en las células nerviosas motoras que degeneran y mueren en la enfermedad.
También extrajeron sangre de pacientes sanos, reprogramaron estas células sanguíneas en células nerviosas motoras y utilizaron la edición de genes para eliminar el gen C9ORF72.
Ya sean derivadas del paciente o editadas por genes, todas las células nerviosas motoras con la mutación tenían cantidades reducidas de la proteína producida normalmente por el gen C9ORF72. Además, al agregar proteína C9ORF72 suplementaria, los investigadores pudieron detener la degeneración de las células nerviosas motoras.
A través de una serie de experimentos, los investigadores revelaron que las células nerviosas motoras usan la proteína C9ORF72 para construir lisosomas, que son compartimentos celulares que se utilizan para tragar y descomponer proteínas tóxicas y otra basura.
Sin suficientes lisosomas, las células acumulan dos tipos clave de basura. El primer tipo es una proteína grande y tóxica producida por el propio gen C9ORF72 mutado. El segundo tipo es un número excesivo de receptores o moléculas que reciben señales de un neurotransmisorconocido como glutamato. Estos receptores responden al glutamato haciendo que se active la célula nerviosa motora. Demasiada activación puede matar una célula nerviosa motora, un fenómeno conocido como "excitotoxicidad".
Guiado por estos descubrimientos, el laboratorio Ichida ahora está usando células nerviosas motoras derivadas de pacientes para probar miles de medicamentos potenciales, con un enfoque en los que afectan a los lisosomas.
"Al comprender el papel de los lisosomas en la ELA y la FTD, podemos orientar mejor nuestra búsqueda de nuevos medicamentos o terapias para tratar estas enfermedades devastadoras", dijo Ichida, profesor asistente de biología de células madre y medicina regenerativa en la USC, y unInvestigador Robertson de la Fundación de Células Madre de Nueva York.
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Materiales proporcionados por Universidad del Sur de California - Ciencias de la salud . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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