Cómo heredado genes contribuir a una enfermedad neurodegenerativa común incurable

Marcha 24, 2016 Admin Salud 0 12
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Sobre la base de experimentos en los gusanos y ratones, el trabajo del equipo de la UCSF explica en parte por qué el cerebro se deteriora en la degeneración lobar frontotemporal, que podría tener implicaciones para la comprensión de varias enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson, así como diversas formas de cáncer.

"Si nuestros resultados se mantienen", dijo Aimee Kao, profesor adjunto asistente en el Departamento de Neurología en la UCSF, "podría sugerir una nueva forma de pensar acerca de cómo tratar las enfermedades neurodegenerativas". Kao es el primer autor del estudio, realizado por Cynthia Kenyon, PhD, profesor de bioquímica y biofísica en la UCSF y director Larry L. Hillblom UCSF Centro para la biología del envejecimiento.




La enfermedad causada por la pérdida de neuronas

Generalmente los científicos han culpado al deterioro mental asociado con las enfermedades neurodegenerativas en la pérdida de neuronas asociadas con la acumulación de proteínas insolubles en el cerebro - placas adhesivas que interfieren con y finalmente matan a las neuronas del cerebro.

En la degeneración lobar frontotemporal, esta pérdida de neuronas se produce en el lóbulo frontal - la parte del cerebro involucrada en las funciones mentales superiores como la apreciación del arte y la empatía emocional. Las personas con esta enfermedad pueden sufrir de dificultades progresivas con el lenguaje, experimentar cambios de personalidad y de comportamiento, y por lo general mueren dentro de una década de diagnóstico.

El nuevo trabajo sugiere que la acumulación de proteínas insolubles no puede ser la única causa de deterioro cognitivo en la degeneración lobar frontotemporal. Otro mecanismo podría implicar cómo el cuerpo se ocupa de las neuronas dañadas en el cerebro.

Un porcentaje significativo de pacientes con degeneración lobar frontotemporal tienen mutaciones en el gen que produce una proteína llamada progranulina. Los científicos saben que las personas con estas mutaciones genéticas producen muy poca proteína progranulina, pero hasta ahora no estaba claro qué papel ha jugado en el desarrollo de la enfermedad.

Ahora, el trabajo del equipo de la UCSF sugiere que progranulina regula la velocidad con la que las células que mueren se borran.

La tasa de muerte de las células cerebrales

Las células del cerebro - como en el resto del cuerpo humano - mueren a través de un proceso conocido como apoptosis, o muerte celular programada. En un sentido, la apoptosis es el equivalente de una implosión celular controlada.

En lugar de la explosión de un edificio condenado en una ciudad llena de gente y dispersar el polvo y los escombros a través de los barrios circundantes, implosiones minimizar las consecuencias. Del mismo modo, la apoptosis de neuronas impide explotar y causar daños en el tejido cerebral circundante, en lugar de perecer de manera protectora.

En su artículo, Kao, Kenyon y sus colegas muestran que progranulina normalmente retarda el proceso de apoptosis. En su ausencia, sin embargo, las células apoptóticas se borran más rápidamente, probablemente por las células vecinas, que los envuelven.

Utilizando un microscopio sofisticado, el equipo demostró que las mutaciones en el gen de la UCSF progranulina causados ​​células en C. elegans nematodos microscópicos que han sido sometidas a esta muerte celular programada que se borran en la mitad del tiempo, en comparación con los gusanos normales. También encontraron algo similar en que envuelve las células llamadas macrófagos que fueron tomadas de ratones. Cuando estas células carecían progranulina, que engulleron otro, muriendo las células aún más rápido.

"En ambos gusanos y macrófagos cultivados", dijo Kao, "la ausencia de progranulina causa eliminación más rápida de las células que mueren."

Basándose en estos resultados, el equipo de la hipótesis de que la falta de progranulina puede afectar a la capacidad de las células para recuperarse de una lesión. Cuando las células individuales están heridos, el daño puede o no puede ser fatal. Dado el tiempo suficiente, la célula dañada podría recuperarse. Sin embargo, si las células están invadiendo instalaciones están muy deseosos de eliminar la célula dañada, la célula puede tener muy poco tiempo para recuperarse. Si esta situación se produce en el cerebro, a continuación, con el tiempo, la pérdida acumulada de células podría conducir a enfermedades neurodegenerativas.

Estos resultados también tienen implicaciones para el tratamiento del cáncer, ya que algunas formas agresivas de cáncer de mama, cerebro y cáncer de vejiga producen niveles de progranulina aumentó.

"Estos tumores pueden estar usando progranulina como una especie de" escudo de invisibilidad 'de esconderse de la vigilancia inmunológica ", dijo Kao. "Por lo tanto, progranulina podría representar un objetivo druggable tanto la neurodegeneración y algunas formas de cáncer."

El estudio fue publicado en línea en las Actas de revista de la Academia Nacional de Ciencias.

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