La eliminación inadecuada de células cerebrales defectuosas durante el desarrollo neurológico puede causar problemas de comportamiento de por vida, sugiere una nueva investigación de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia. El hallazgo también podría tener implicaciones importantes para una amplia gama de enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson.
Los neurocientíficos de la UVA han descubierto que se produce una forma inesperada de limpieza celular en los cerebros en desarrollo. Si este proceso sale mal, sucede muy poco o demasiado, puede causar cambios permanentes en el cableado del cerebro. En ratones de laboratorio, esto resultaen un comportamiento similar a la ansiedad, y puede desempeñar un papel en afecciones neurológicas como el autismo en humanos.
"No quieres que las células [del cerebro] tengan compromisos genómicos. No quieres que el ADN esté dañado. Por lo tanto, este sería un mecanismo normal para expulsar esas células de su incorporación al sistema nervioso central", explicó la investigadora Catherine R. Lammert. "Cuando no se reconoce el daño, las células que tienen daño en el ADN viven en el SNC [sistema nervioso central] y pueden verse por acumulación de daño en el ADN en el cerebro".
Comprender el desarrollo del cerebro
El limpiador celular que detectaron los investigadores, el inflamasoma AIM2, se ha asociado principalmente con la respuesta inmune del cuerpo a las infecciones, pero no se ha estudiado exhaustivamente en el cerebro. Pero allí desempeña un papel fundamental para garantizar que el cerebro en desarrollo se ensamble correctamente yfunciona correctamente, descubrió Lammert en colaboración con el investigador principal John Lukens, PhD.
"El desarrollo neurológico es un proceso muy complicado", dijo Lammert, un estudiante graduado cuyas habilidades especializadas fueron fundamentales en el descubrimiento. "Esta forma de muerte celular en realidad juega un papel en la eliminación de células no deseadas del cerebro para establecer un SNC saludable con elconexiones correctas y el número correcto de celdas "
Más de la mitad de las neuronas creadas durante el desarrollo del cerebro terminan muriendo, por lo que la limpieza adecuada es esencial, señaló Lukens, del Departamento de Neurociencia de la UVA. "Se cree que demasiado o muy poco subyace en todo, desde el autismo hasta la discapacidad intelectual, cualquier tipodel trastorno del neurodesarrollo ", dijo.
Por ejemplo, la ataxia es una condición que hace que las personas pierdan el control de sus movimientos. "Existe la posibilidad de que esta vía esté contribuyendo a la pérdida neuronal que se observa en la ataxia", dijo Lukens, investigador del Centro para el Cerebro de los UVAImmunology and Glia BIG ". Por un lado, lo necesita [la limpieza] pero si tiene demasiado, puede tener consecuencias negativas, como potencialmente, ataxia. Muchas de las enfermedades neurodegenerativas de inicio tempranoestán asociados con mutaciones en las proteínas de reparación del daño del ADN, y esta vía también podría estar involucrada "
El descubrimiento se produjo de manera algo casual, el resultado de una observación del comportamiento de los ratones de laboratorio mientras los investigadores investigaban la lesión cerebral traumática. Pero seguir ese avance inesperado ha dado a los científicos una mejor comprensión del desarrollo del cerebro, y esa comprensión puede algún díaproducir nuevos tratamientos para enfermedades neurológicas.
Lukens, miembro del Centro de Inmunología Carter de la UVA, advirtió que tales tratamientos probablemente estén muy lejos, pero dijo que una terapia basada en el descubrimiento podría tener aplicaciones generalizadas ". Es probable que alcanzar esta vía en el cerebro maduro proporcione un tratamientoestrategia para cualquier enfermedad neurodegenerativa asociada con el daño del ADN ", dijo." Y eso es todo lo que más golpea: la enfermedad de Alzheimer, el Parkinson, la ELA ".
Resultados publicados
Los investigadores han publicado sus hallazgos en la revista Naturaleza . Los autores del estudio fueron Lammert, Elizabeth L. Frost, Calli E. Bellinger, Ashley C. Bolte, Celia A. McKee, Mariah E. Hurt, Matt J. Paysour, Hannah E. Ennerfelt y Lukens.
La investigación fue apoyada por la Fundación Hartwell; la subvención Rettsyndrome.org 22349; la Fundación de la Familia Owens; y la subvención 27515 de la Brain & Behavior Research Foundation. Lammert recibió el apoyo de una subvención de capacitación predoctoral del Instituto Nacional de Medicina General del Instituto Nacional de Salud de los Institutos Nacionales de SaludCiencias y una beca Wagner.
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