La esclerosis lateral amiotrófica ELA es una de las enfermedades neurodegenerativas de aparición en adultos más devastadoras. Los pacientes, incluido el fallecido actor / dramaturgo Sam Shepard, se debilitan progresivamente y finalmente se paralizan a medida que sus neuronas motoras se degeneran y mueren.
Para encontrar una cura para la ELA, que es fatal, los científicos necesitan una comprensión más profunda de cómo interrumpe los canales de comunicación de las neuronas motoras. Debido a que las neuronas motoras alcanzan desde el cerebro hasta la médula espinal, y desde la médula espinal hasta los músculos, cuandomorir, el cerebro ya no puede iniciar el movimiento muscular.
Yuyu Song, de la Facultad de Medicina de Harvard, era miembro de Grass Fellow en el Laboratorio de Biología Marina MBL, Woods Hole, cuando aprovechó un poderoso organismo de investigación en neurociencia, el calamar local, para comenzar a preguntar cómo una proteína mutante se asociaba con la familiaALS se comporta bajo condiciones controladas.
Su estudio, publicado recientemente en eNeuro aclara los mecanismos subyacentes a la disfunción neural en la ELA y también sugiere un enfoque novedoso para restaurar la salud de las neuronas motoras en pacientes con la enfermedad.
Song se centró en cómo esta proteína mutante, llamada G85R-SOD1, afecta la neurotransmisión en la "sinapsis gigante" del calamar, la unión donde las neuronas transmiten señales químicas a las fibras musculares, haciendo que el músculo se contraiga.
La sinapsis gigante de calamar es uno de los pocos sistemas nerviosos maduros que imita las uniones neuromusculares humanas, al tiempo que permite manipulaciones experimentales precisas y mediciones en vivo.
Song demostró que la presencia de SOD1 mutante mal plegada inhibe la transmisión sináptica y disminuye el conjunto de vesículas sinápticas, cuyo trabajo es entregar neurotransmisores críticos para las conexiones neuronales.
Sorprendentemente, la función sináptica se restableció mediante la estimulación intermitente de alta frecuencia, lo que sugiere que la señalización de calcio aberrante puede ser la base de la toxicidad de SOD1 para la transmisión sináptica normal.
Para probar esta hipótesis, Song usó imágenes de calcio para capturar la entrada anormal de calcio en el terminal presináptico y confirmó el papel protector de un quelante de calcio, que corrigió el desequilibrio de calcio sin afectar la neurotransmisión.
Esto sugiere un nuevo enfoque para la intervención terapéutica para la ELA, en el que la regulación química o eléctrica del calcio y sus vías de señalización aguas abajo pueden restaurar la salud de las neuronas motoras.
"En conjunto, nuestros resultados no solo demostraron una disfunción sináptica relacionada con la ELA y sus vías moleculares subyacentes, sino que también ampliaron nuestra comprensión de la fisiología sináptica fundamental", dice Song.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio de biología marina . Original escrito por Diana Kenney. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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