El integrador de puente 1, conocido como BIN1, es el segundo factor de riesgo más común para la enfermedad de Alzheimer de inicio tardío, según estudios de genoma de variantes genéticas. Sin embargo, los científicos saben poco sobre lo que hace esta proteína en el cerebro.
Ahora un nuevo estudio preclínico ha descubierto que la falta de BIN1 conduce a un defecto en la transmisión de neurotransmisores que activan la comunicación de las células cerebrales que nos permite pensar, recordar y comportarnos. Dirigido por Gopal Thinakaran, PhD, de la Universidad del SurFlorida Health USF Health Morsani College of Medicine y colegas de la Universidad de Chicago, el estudio fue publicado el 10 de marzo en Informes de celda .
Aproximadamente el 40% de las personas con enfermedad de Alzheimer tienen una de tres variaciones en el gen BIN1: una falla en un solo bloque de construcción de ADN nucleótido que aumenta el riesgo de la enfermedad neurodegenerativa, dijo el autor principal del artículo, el Dr. Thinakaran,profesor de medicina molecular en el Centro de Salud Byrd Alzheimer de la USF y decano asociado para investigación en neurociencia en la Facultad de Medicina de Morsani.
"Nuestros hallazgos de que BIN1 se localiza justo en el punto de comunicación presináptica y pueden estar regulando con precisión la liberación de vesículas de neurotransmisores nos acerca mucho más a comprender cómo BIN1 podría ejercer su función como un factor de riesgo común para la enfermedad de Alzheimer", dijo el Dr. Thinakaran."Sospechamos que ayuda a controlar qué tan eficientemente se comunican las neuronas y puede tener un profundo impacto en la consolidación de la memoria, el proceso que transforma las experiencias aprendidas recientemente en memoria a largo plazo".
El equipo de investigación creó un modelo de ratón en el que el gen BIN1 fue inactivado selectivamente, o noqueado, para caracterizar la función normal de la proteína en el cerebro. En particular, utilizaron técnicas avanzadas de biología celular y molecular para investigar el papel de BIN1 enSinapsis reguladoras asociadas con el aprendizaje y la memoria.
Para enmarcar los resultados del estudio, es útil saber que un cerebro humano sano contiene decenas de miles de millones de células cerebrales neuronas que procesan y transmiten mensajes químicos neurotransmisores a través de una pequeña brecha entre las neuronas llamada sinapsis.En el cerebro, esta comunicación sináptica se destruye, matando progresivamente las neuronas y, en última instancia, causando una fuerte disminución de la memoria, así como otros signos de demencia. Las personas más susceptibles a desarrollar Alzheimer en toda la vida son las que pierden la mayor cantidad de sinapsis, Dr. Thinakarandijo.
Entre los Informes de celda aspectos destacados del estudio :
- La pérdida de la expresión de BIN1 en las neuronas conduce a un deterioro del aprendizaje y la memoria espacial. Es decir, el déficit altera la eficacia con la que se adquiere, almacena, organiza y utiliza la información sobre el entorno ambiental circundante. Los ratones noqueados BIN1 tuvieron significativamente más dificultad que los controles para encontrarla plataforma oculta en un laberinto de agua de Morris.
- Un análisis posterior distinguió que BIN1 se localiza principalmente en las neuronas que envían neurotransmisores a través de la sinapsis sitios presinápticos en lugar de residir en esas neuronas que reciben los mensajes de neurotransmisores sitios postsinápticos. Transmisión sináptica en el hipocampo, una región del cerebro asociada principalmente con la memoria, mostraron un deterioro en la liberación de neurotransmisores de las vesículas. Las vesículas son portadores en forma de burbuja que transfieren neurotransmisores de las neuronas presinápticas a las postsinápticas.
- La deficiencia de BIN1 se asoció con una densidad reducida de sinapsis y una disminución en el número de grupos sinápticos en los ratones knockout en comparación con los controles.
- la reconstrucción de microscopía electrónica en 3-D de las sinapsis mostró una acumulación significativa de depósitos de vesículas sinápticas acopladas y reservadas en los ratones BIN1. Eso indica una liberación más lenta menos exitosa de neurotransmisores de sus vesículas, sugieren los investigadores.
Los autores del estudio concluyen que, en conjunto, su trabajo destaca un papel no redundante para BIN1 neuronal en la regulación presináptica y "abre nuevos caminos para la investigación futura del papel preciso de BIN1 como factor de riesgo en la fisiopatología de la enfermedad de Alzheimer".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Sur de Florida USF Health . Original escrito por Anne DeLotto Baier. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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