Los científicos de Berna han descubierto un mecanismo responsable de la degeneración de las células de Purkinje en el cerebelo en una enfermedad neurodegenerativa llamada ataxia espinocerebelosa tipo 1. Los resultados de su estudio abren nuevas vías para el tratamiento futuro de los trastornos degenerativos asociados al cerebelo.
Daño, degeneración o pérdida de neuronas en la región del cerebro que controla la coordinación muscular cerebelo, produce ataxia. Los síntomas incluyen pérdida de coordinación voluntaria de los movimientos musculares y la aparición de anomalías en la marcha, pérdida del equilibrio y problemas del hablaLas ataxias cerebelosas son trastornos degenerativos progresivos que ocurren en adultos de forma esporádica o pueden heredarse de los padres. Desafortunadamente, la gran mayoría de los casos de ataxia cerebelosa son de naturaleza esporádica y el mecanismo causal para el desarrollo de ataxia sigue siendo en gran medida desconocido, lo que eventualmente dificulta eldesarrollo de la terapia e influye negativamente en la calidad de vida del paciente.
Sin embargo, los casos esporádicos y hereditarios de ataxia cerebelosa exhiben características fisiopatológicas comunes como la degeneración específica de las neuronas cerebelosas principales; las células de Purkinje. Por lo tanto, el equipo de Smita Saxena del Instituto de Biología Celular de la Universidad de Bernase propuso comprender el mecanismo potencial involucrado en el desarrollo de la ataxia y la degeneración de las células de Purkinje en la ataxia espinocerebelosa tipo 1 SCA1, una enfermedad neurodegenerativa rara, incurable y hereditaria que se puede modelar en ratones.
Junto con la primera autora Céline Ruegsegger, se realizó un examen basado en proteínas de las células de Purkinje para identificar los cambios que ocurren en estas neuronas en el momento de la aparición de ataxia. El equipo descubrió alteraciones extensas en las proteínas que funcionan en la sinapsis e identificó un sinápticola proteína Homer-3 que está presente principalmente en las sinapsis de las células de Purkinje para reducirse. Además, encontraron que la disminución de Homer-3 estaba relacionada con la alteración en una importante vía de señalización; mTORC1. Esta vía de señalización fue responsable de regular la expresión de proteínas sinápticascomo Homer-3. Saxena y su equipo han descubierto un mecanismo celular en el cerebelo de ratones SCA1 que se dirige específicamente a la degeneración de las células de Purkinje y los hallazgos presentan un objetivo terapéutico futuro prometedor. El estudio fue publicado en la revista científica "Neuron"."
El equipo investigó por qué la señalización de mTORC1 se alteró en las células de Purkinje cerebelosas y no en otras regiones del cerebro. Al medir el estado de activación de las células de Purkinje, descubrieron que la señalización de mTORC1 alterada se debió a defectos en el circuito neuronal asociado a la célula de Purkinje que involucra principalmentelas fibras trepadoras ". En este contexto, la identificación de alteraciones relacionadas con el circuito que juegan un papel importante en la determinación de alteraciones patológicas en las células de Purkinje es importante para comprender cómo funciona el mecanismo de la enfermedad y se dirige a los componentes vulnerables en las neuronas definidas; en este caso, las células de Purkinje,"dice Saxena.
Restablecer la expresión de Homer-3 puede mejorar los síntomas y retrasar la patología
Después de la identificación de Homer-3 como reducido temprano en el curso de la enfermedad, Céline Ruegsegger y Saxena intentaron establecer su papel causal en el desarrollo de la enfermedad. Mediante el uso de un enfoque de terapia génica reintrodujeron la expresión de Homer-3 en las células de Purkinje deRatones SCA1. Esto ralentizó el desarrollo de ataxia, mejoró los síntomas asociados con la pérdida de la coordinación y el equilibrio motor y restableció la funcionalidad de las células de Purkinje.
"Curiosamente, se sabe desde hace algún tiempo que las alteraciones en la señalización de mTORC1 en el cerebelo durante el desarrollo están asociadas con el comportamiento autista y el trastorno intelectual", dijo Saxena. "En nuestro estudio, el nuevo hallazgo es que las vías de señalización similares también puedenparticipar en los trastornos degenerativos asociados con el cerebelo del adulto, como el SCA1. Este es un paso importante para comprender el proceso involucrado en los trastornos del desarrollo y degenerativos e identifica un objetivo terapéutico potencialmente nuevo para el futuro ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Berna . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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