Neuronal enfermedad Marcas temprana de Alzheimer 'Traffic Jam'

Mayo 3, 2016 Admin Salud 0 1
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc

Enfermedad de Alzheimer precoz puede ser precipitado por un "atasco" dentro de las neuronas que causa hinchazón e impide el transporte adecuado de proteínas y estructuras en las células, de acuerdo con nuevos estudios realizados por investigadores del Instituto Médico Howard Hughes.

En modelos de ratón de la enfermedad de Alzheimer y en muestras de cerebro humano de las personas con la enfermedad, los investigadores observaron un desglose característico en las neuronas que parece impedir la circulación normal de proteínas esenciales para los centros de comunicaciones de las células nerviosas. En un círculo vicioso, el atasco de tráfico también podría incrementar la producción de una proteína anormal que obstruye las neuronas, lo que lleva a su fracaso y la muerte.

Los investigadores dijeron que sus hallazgos podrían proporcionar información que podría ser utilizado para desarrollar medicamentos para preservar el sistema de transporte molecular y por lo tanto la viabilidad de las células cerebrales perdidas de otro modo en la enfermedad de Alzheimer. Los resultados podrían también dar lugar a marcadores distintivos de la enfermedad de Alzheimer temprana que podrían utilizarse en la primera prueba de diagnóstico para el trastorno, dijeron.




El equipo de investigación dirigido por Lawrence SB Goldstein, investigador del Instituto Médico Howard Hughes en la Universidad de California, San Diego (UCSD), publicaron sus resultados en los 25 de febrero de 2005 de la revista Ciencia. Goldstein y sus colegas de UCSD colaboraron en los estudios con un investigador del Einstein College de Medicina Albert.

Según Goldstein, no había evidencia de que en las etapas avanzadas de la enfermedad de Alzheimer implica un fallo de la máquina que transporta las proteínas dentro de las neuronas. En estudios con moscas de la fruta, Goldstein y otros han observado que la sobreexpresión del gen para una proteína clave que es la base de la patología de la enfermedad de Alzheimer, llamada proteína precursora de amiloide beta (beta-APP), provoca defectos en el transporte axonal. Una versión defectuosa de la beta-APP se escinde para formar una forma aberrante de beta amiloide (A-beta) péptido que forma las placas que rodean a las neuronas de personas con la enfermedad de Alzheimer.

"Con los resultados de moscas de la fruta como nuestra guía, decidimos buscar en modelos de ratón de la enfermedad de Alzheimer temprano en su vida, antes de la formación de placa, a ver si podíamos detectar evidencia temprana de transporte axonal anormal" dijo Goldstein. Los investigadores utilizaron ratones que habían sido diseñados para tener una producción anormal del péptido A-beta humano que produce placas de Alzheimer como la degeneración neural y posterior.

El análisis de los científicos de las neuronas de estos ratones reveló defectos claros, dijo Goldstein. "Lo que vimos muy temprano en la vida de los animales - mucho antes de cualquier deposición de la placa - estábamos defectos axonales obvios", dijo Goldstein. "Vimos los grandes protuberancias en sus axones. Y cuando miramos esas inflamaciones utilizando microscopia electrónica y los marcadores bioquímicos, se les veía como los bloques de transporte axonal que vimos en moscas de la fruta." Estudios detallados de las neuronas revelaron lo que Goldstein llama un "atasco" de proteínas de transporte relacionadas, orgánulos y vesículas en forma de saco que son los portadores de carga de proteínas celulares.

Goldstein y sus colegas también examinaron las secciones del cerebro tomadas en la autopsia de los seres humanos con diferentes etapas de la enfermedad de Alzheimer. Detectaron el mismo tipo de hinchazón en las muestras que habían visto en ratones. "Este fue un pequeño estudio neuropatológico inicial, pero creemos que es importante", dijo Goldstein. "Hemos encontrado en los primeros casos muy fuerte hinchazón, estadísticamente significativa en las neuronas".

Los investigadores probaron si podían mejorar la patología observada en ratones y seres humanos mediante la reducción de los niveles de una proteína de transporte clave, Kinesin-1, el motor molecular principal para el transporte de proteínas celulares. "Hemos hecho una modesta reducción en el nivel de una proteína motora llamados kinesin-1 en ratones, y conseguimos un aumento significativo en la producción de la placa y la deposición de placas", dijo Goldstein. "Esto deja claro que hay alguna conexión mecánica entre el déficit de transporte y deposición de la placa.

"Por lo tanto, nuestra hipótesis es que en la enfermedad de Alzheimer familiar - o en trastornos como el síndrome de Down, donde se sobreexpresa beta-APP - esos defectos causan una falla temprana de transporte celular", dijo. "Y esas fallas luego estimulan aún más la producción de A-beta péptido, que puede envenenar a la máquina aún más."

Goldstein teorizó que la enfermedad de Alzheimer podría desarrollarse de forma espontánea en personas sin un defecto genético manifiesta, como la maquinaria de transporte en sus neuronas se rompe con la edad. "Una persona puede tener una predisposición a la enfermedad, o podría ser simplemente que el paso del tiempo, una persona puede acumular por casualidad estas obstrucciones más que otro", dijo Goldstein. "Y al azar, algunas personas acumularían más que otros, lo suficiente para cruzar un umbral crítico e inclinar la balanza hacia la enfermedad."

Goldstein enfatizó que cualquier aplicación de estos resultados a las pruebas de diagnóstico o potenciales nuevas terapias sigue siendo especulativa en este momento. "Sin embargo, si los marcadores podrían ser desarrollados que reflejara función de transporte, podría haber métodos de imagen que pueden ser útiles para el diagnóstico", dijo. "Y, si estos resultados continúan manteniendo para los seres humanos, la maquinaria de transporte podría ser una diana para fármacos para preservar las máquinas."

Los investigadores planean continuar su exploración de la participación de la maquinaria de transporte en la patología de la enfermedad de Alzheimer, el uso de células madre embrionarias humanas para diferenciarse en neuronas en cultivo. Su objetivo es alterar esas neuronas genéticamente mediante la introducción de mutaciones saben para causar la enfermedad de Alzheimer en las personas, y después comprobar los defectos de transporte, y luego estudiar si esos defectos producen patología similar a la observada en la enfermedad de Alzheimer. Una de las preguntas también pueden hacernos es si las placas amiloideas envenenan la maquinaria de transporte. Si los experimentos no, de hecho, confirman las predicciones del transporte hipótesis, entonces los cultivos neuronales podrían resultar útiles en la prueba de los enfoques diagnósticos y terapéuticos, dijo Goldstein.

Los investigadores también están analizando más muestras de tejido cerebral de los humanos con la enfermedad de Alzheimer, para confirmar sus hallazgos de los primeros defectos de transporte y sus efectos sobre la muerte neuronal.

(0)
(0)

Comentarios - 0

Sin comentarios

Añadir un comentario

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Caracteres a la izquierda: 3000
captcha