Investigadores descubren nueva familia de genes responsables de la actividad de marcapasos en el cerebro y el corazón

Mayo 6, 2016 Admin Salud 0 0
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NUEVA YORK, NY, 28 de Mayo de 1998 - el funcionamiento normal del corazón y el cerebro depende de células especializadas que actúan como marcapasos. Estas células producen impulsos rítmicos y espontáneos eléctricos que pueden controlar la actividad muscular, algunas funciones automáticas como la respiración, y los estados de comportamiento, como la vigilia del sueño. Actividades de Bad marcapasos pueden llevar tanto heredadas y adquiridas arritmia cardiaca, y también se puede basar en varios trastornos neurológicos. Dos laboratorios del Instituto Médico Howard Hughes y el Centro de Neurobiología y Comportamiento al informe de la Universidad de Columbia, en el 29 de mayo 1998, de la revista Cell descubrieron que la actividad del marcapasos es el corazón y el cerebro está mediada por una novela genes de la familia común.

Los genes de ratón y humano, que codifican una familia de proteínas de los canales de iones en las membranas celulares de los nervios y/o células musculares que ayudan a generar una actividad marcapasos. Los canales se abren y cierran en respuesta a estímulos fisiológicos y permiten que los iones de sodio y potasio carga positiva para cruzar la membrana celular e iniciar un pulso eléctrico. En particular, estos canales marcapasos mantienen una célula estimulada activa cuando sería de otra manera volver a un estado de reposo.

"Un marcapasos canal detecta que una célula sólo ha disparado y le dice que no puede estarse quieto, debe disparar otro potencial de acción", dice Steven Siegelbaum, Ph.D., profesor de farmacología en la Universidad de Columbia Colegio de Médicos y Cirujanos y Howard Hughes. Él y Eric Kandel, MD, profesor e investigador senior en el Instituto Médico Howard Hughes, en Columbia, dirigido por los dos laboratorios que colaboran. Bina Santoro, un becario postdoctoral en el laboratorio del Dr. Kandel, y Gareth Tibbs, un becario postdoctoral en el laboratorio del Dr. Siegelbaum, dirigió el equipo que identificó los genes del canal de marcapasos. Los otros miembros del equipo de investigación son David Liu, Huan Yao, y Dusan Bartsch.




Los investigadores informaron el primer miembro de esta familia de genes en diciembre de 1997.

Una pista sobre la naturaleza de la proteína de codificación era que incluía dos regiones que son las características clave de los canales marcapasos conocidos. Sin embargo, los investigadores no pudieron estar seguro de que el gen codifica un canal de marcapasos, ya que sólo se expresa en el cerebro, no el corazón. Por otra parte, no sabían igual que las funciones del canal. Los investigadores informan ahora que uno de los cinco genes relacionados descritos en los canales iónicos de codificación de la célula con propiedades idénticas a las del canal de marcapasos conocido del cerebro y son muy similares a los canales de marcapasos en el corazón. De hecho, tres de los genes relacionados descritos en células se encuentran en el corazón y el cerebro. El nuevo trabajo no hace más que confirmar que el gen reportado en diciembre indica un canal de marcapasos, pero también da a los investigadores una serie de nuevas herramientas con las que estudian los efectos del funcionamiento anormal de la salud marcapasos.

Identificar los genes que controlan la actividad en el corazón y el cerebro marcapasos deben hacer posible el desarrollo de las pruebas de detección de enfermedades cardíacas y neurológicas derivadas de mutaciones u otros cambios bioquímicos que causan la activación inapropiada de estos canales. Por ejemplo, en los ventrículos del corazón, el bombeo de la sangre, los canales de marcapasos son normalmente silencioso. "Sin embargo, durante las enfermedades del corazón, por razones que no entendemos, los ventrículos pueden actuar como marcapasos. Esto puede tener consecuencias desastrosas, como arritmias cardíacas," dice el Dr. Siegelbaum.

Aplicaciones terapéuticas potenciales de descubrimiento de la familia de genes son diferentes. "En el cerebro, la epilepsia puede ser el resultado de un uso excesivo de la canal marcapasos. Eliminar esta actividad puede reducir la tendencia a tener una convulsión", sugiere el Dr. Kandel. Alter función del canal marcapasos también podría algún día ser usado para manipular los niveles de conciencia. "El negocio de la" explosión "que los canales generan marcapasos es importante para el estado de excitación. Es de suponer que la activación de esta corriente, se podría aumentar el estado de alerta, mejorar la atención en pacientes de edad avanzada, o mejorar los conocimientos en otras circunstancias," Dr. . Kandel añade.

Y debido a que diferentes genes controlan marcapasos, determinar dónde y cuando el trabajo se ofrece información para guiar a los investigadores a desarrollar fármacos que se dirigen a las alteraciones específicas del cerebro y el corazón. "En este punto, el campo está en su infancia," dice el Dr. Siegelbaum.

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