Investigadores de los Institutos Gladstone han demostrado por primera vez que la proteína BRCA1 es necesaria para el aprendizaje y la memoria normales y está agotada por la enfermedad de Alzheimer.
BRCA1 es una proteína clave involucrada en la reparación del ADN, y las mutaciones que deterioran su función aumentan el riesgo de cáncer de mama y de ovario. El nuevo estudio, publicado en Comunicaciones de la naturaleza , demuestra que la enfermedad de Alzheimer está asociada con un agotamiento de BRCA1 en las neuronas y que el agotamiento de BRCA1 puede causar déficits cognitivos.
"BRCA1 hasta ahora se ha estudiado principalmente en células en división multiplicación y en cáncer, que se caracteriza por aumentos anormales en el número de células", dice la primera autora Elsa Suberbielle, PhD, científica investigadora en los Institutos Gladstone. "Estábamospor lo tanto, sorprende descubrir que también juega un papel importante en las neuronas, que no se dividen, y en un trastorno neurodegenerativo que se caracteriza por una pérdida de estas células cerebrales ".
Al dividir las células, BRCA1 ayuda a reparar un tipo de daño en el ADN conocido como rupturas de doble cadena que puede ocurrir cuando las células están lesionadas. Sin embargo, en las neuronas, tales rupturas pueden ocurrir incluso en circunstancias normales, por ejemplo, después de una mayor actividad cerebral,como lo demostró el equipo de científicos de Gladstone en un estudio anterior. Los investigadores especularon que en las células cerebrales, los ciclos de daño y reparación del ADN facilitan el aprendizaje y la memoria, mientras que un desequilibrio entre el daño y la reparación interrumpe estas funciones.
Para probar esta idea, los científicos redujeron experimentalmente los niveles de BRCA1 en las neuronas de los ratones. La reducción del factor de reparación del ADN condujo a una acumulación de daño en el ADN y a la contracción neuronal. También causó déficit de aprendizaje y memoria. Debido a que la enfermedad de Alzheimer está asociadaCon problemas neuronales y cognitivos similares, los científicos se preguntaron si los problemas podrían estar mediados por el agotamiento de BRCA1. Por lo tanto, analizaron los niveles neuronales de BRCA1 en cerebros post mortem de pacientes con Alzheimer.
En comparación con los controles no dementes, los niveles neuronales de BRCA1 en los pacientes se redujeron en un 65-75%. Para determinar las causas de este agotamiento, los investigadores trataron las neuronas cultivadas en cultivo celular con proteínas beta amiloides, que se acumulan en los cerebros de AlzheimerEstas proteínas agotaron BRCA1 en las neuronas cultivadas, lo que sugiere que pueden ser una causa importante de la reparación defectuosa del ADN que se observa en los cerebros de Alzheimer. Además, respaldan esta conclusión, los investigadores demostraron que la acumulación de beta amiloide en los cerebros de los ratones también redujo la neuronalNiveles de BRCA1. Ahora están probando si el aumento de los niveles de BRCA1 en estos modelos de ratones puede prevenir o revertir la neurodegeneración y los problemas de memoria.
"La manipulación terapéutica de factores de reparación como BRCA1 puede usarse en última instancia para prevenir el daño neuronal y el deterioro cognitivo en pacientes con enfermedad de Alzheimer o en personas en riesgo de la enfermedad", dice el autor principal Lennart Mucke, MD, director del Instituto Gladstonede la enfermedad neurológica. "Al normalizar los niveles o la función de BRCA1, es posible proteger las neuronas del daño excesivo al ADN y prevenir los muchos procesos perjudiciales que puede poner en marcha".
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Materiales proporcionado por Institutos Gladstone . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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