Aunque la enfermedad de Huntington es causada por mutaciones en un solo gen, entender cómo devasta el cerebro y el cuerpo ha sido todo menos simple.
Un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de Duke analiza el papel del gen de la enfermedad de Huntington en un área del cerebro responsable de movimientos complejos y secuenciales como los que se usan para hablar con un amigo, tocar el violín o golpear un palo de golf.
Descrito el 7 de marzo en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias los hallazgos no solo dan una visión más clara de cómo la mutación genética que causa la enfermedad de Huntington altera el cerebro y el comportamiento, sino que también puede ofrecer un nuevo objetivo terapéutico para el tratamiento.
"Estos nuevos resultados establecen un vínculo directo entre la mutación genética, los insultos que la mutación causa a la estructura y función del cerebro y la patología del comportamiento", dijo Richard Mooney, profesor de neurobiología de George Barth Geller en la Escuela de Medicina de Duke.
El año pasado, los investigadores de la Universidad Rockefeller en Nueva York describieron un pájaro cantor genéticamente alterado que muestra una serie de síntomas que recuerdan la enfermedad de Huntington, como temblor, rigidez corporal y dificultades para vocalizar.
El pájaro cantor es ideal para estudiar la enfermedad de Huntington, dijo Mooney, debido a la forma en que la evolución ha mejorado las regiones de su cerebro que son importantes para aprender y cantar canciones. Una canción es producida por una serie de movimientos precisos de las voces y las vías respiratoriasmúsculos. Debido a que cada ave normalmente canta de la misma manera cada vez, los investigadores pueden medir y detectar fácilmente cambios sutiles en los movimientos de las aves causados por un gen defectuoso.
El grupo Rockefeller expresó el gen mutado en todo el cerebro y el cuerpo del pájaro cantor, afectando muchos comportamientos. Eso dificultó establecer conexiones directas entre la mutación genética, los cambios específicos del cerebro y los problemas para realizar movimientos complejos.
En el nuevo estudio, usando la misma especie de pájaro cantor, el grupo de Mooney introdujo el gen mutado en solo una región del cerebro llamada ganglios basales, que es especialmente vulnerable a la enfermedad.
Enterrados profundamente en el cerebro, los ganglios basales comprenden una red de células nerviosas que ayudan a iniciar y detener movimientos y organizar secuencias de acciones. Los investigadores introdujeron el gen de la enfermedad de Huntington solo en una pequeña región de los ganglios basales llamada 'área X', que es importante para aprender y cantar canciones en pájaros.
Dentro de los dos meses posteriores a la recepción del virus portador de la mutación genética, los pájaros cantaron canciones anormales y más canciones en general, en comparación con las aves sanas. Las sílabas de las canciones eran normales, pero al igual que con las personas con la enfermedad de Huntington, las aves teníanproblemas para producir sílabas en el orden correcto y detener sus canciones una vez que las comenzaron.
La mutación afectó a un tipo específico de neurona neurona espinosa media en el área X. Otro tipo de neuronas pálidas, que son las neuronas principales de salida de los ganglios basales, sobrevivieron. Pero el momento de la actividad de las neuronas palidas se volviópoco confiable cuando el autor principal del estudio, Masashi Tanaka, un asociado postdoctoral en el laboratorio de Mooney, los midió en pájaros cantores.
"Eso sugiere que hay algo perdido en la complejidad de las señales que estas neuronas de salida transmiten normalmente", dijo Mooney, quien es miembro del Instituto Duke de Ciencias del Cerebro. "Si ese es el caso, entonces podría imaginar que sireinstituyó patrones de actividad más complejos, que pueden ser suficientes para restaurar el comportamiento normal "
Los investigadores también encontraron que cerrar la salida principal del área X era suficiente para restaurar los cantos normales en las aves. Puede ser que ninguna salida de los ganglios basales sea mejor que la del tipo incorrecto, dijo Mooney.
El equipo de Mooney ha observado anecdóticamente que con el tiempo, un pequeño subconjunto de los pájaros cantores estabiliza sus canciones. No se recuperan por completo, pero sus canciones muestran menos anormalidades. Mooney espera entender por qué. Podría ser porque los pájaros cantores adultos pueden generar nuevosneuronas espinosas medianas, a diferencia de los humanos.
"Si las nuevas neuronas impulsan la recuperación, es posible que el pájaro cantor proporcione un modelo para comprender cómo se puede utilizar el reemplazo neuronal en humanos para impulsar la recuperación del comportamiento en una variedad de enfermedades neurodegenerativas", dijo Mooney.
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Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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