La investigación del Dr. Shernaz Bamji, de la Universidad de Columbia Británica, descubre el mecanismo de acción de una enzima llamada DHHC9 en el desarrollo normal y la función de las redes neuronales del cerebro. Se han identificado mutaciones en DHHC9 en ciertos pacientes que padecenDiscapacidad intelectual ligada al cromosoma X, sin embargo, no se conocía el papel específico de DHHC9. El trabajo del Dr. Bamji muestra que esta enzima juega un papel vital en la promoción del crecimiento y la ramificación de los extremos de las neuronas y también en el mantenimiento del equilibrio entre las señales excitadoras e inhibidorasformado en neuronas llamadas sinapsis excitadoras e inhibidoras, respectivamente.
"Para comprender cómo las variantes genéticas de DHHC9 identificadas en pacientes con discapacidad intelectual ligada al cromosoma X, impactan en el desarrollo de circuitos neuronales, las expresamos en neuronas", dice Shernaz Bamji. "Observamos una reducción severa en el crecimiento y ramificación deneuronas que expresan estas mutaciones DHHC9. Además, hubo una disminución en el número de sinapsis inhibidoras que se forman en las neuronas, lo que hace que las neuronas sean más excitables. Esto es de gran interés ya que un número significativo de pacientes con discapacidad intelectual ligada al cromosoma X son propensos aconvulsiones. "
Para que se produzca un desarrollo cerebral adecuado, las neuronas deben extender los procesos, ramificarse y hacer conexiones con otras neuronas. El laboratorio de Bamji ha demostrado que un tipo específico de modificación de proteínas neuronales puede afectar todos los procesos anteriores y afectar el desarrollo adecuado deEl cerebro. Esta modificación se llama 'palmitoilación' e implica la adición de un pequeño ácido graso llamado palmitato a una proteína. La palmitoilación de proteínas puede tener efectos profundos en su ubicación dentro de la neurona, lo que a su vez puede afectar significativamente el desarrollo adecuadoy función de la neurona. La palmitoilación de proteínas está mediada por una familia de 23 proteínas DHHC. Se han identificado variaciones genéticas en 9 de las 23 proteínas DHHC en pacientes con enfermedades del sistema nervioso que incluyen una serie de trastornos neurodegenerativos y del neurodesarrollo.importancia de esta familia de proteínas en el desarrollo y funcionamiento del cerebro.
Una investigación reciente en el laboratorio de Bamji ha investigado la localización y función de una de esas proteínas, llamada DHHC9. Su trabajo ha demostrado que la DHHC9 está presente tanto en las neuronas que activan como en las que inhiben a otras neuronas, y que afecta a una importante molécula de señalización, llamada Ras GTPasa. Agregar un palmitato a Ras mejora su tráfico a la membrana celular, donde juega un papel importante en la regulación del crecimiento y la ramificación de neuronas, y la densidad de sinapsis, o conexiones, que forma con otras células.
Trabajos anteriores en el laboratorio de Bamji habían demostrado la importancia de las proteínas de adhesión celular, como las cadherinas, en la regulación de la plasticidad sináptica. Habían demostrado que una familia de proteínas dentro de la célula llamadas cateninas regulan la actividad de las cadherinas, y que las cateninas mismas sonregulada por palmitoilación. Otra proteína de transferencia de palmitato, llamada DHHC5, mediaba la adición de palmitato a las cateninas.
"Creemos que una mejor comprensión de la función de las proteínas DHHC conducirá a una mejor comprensión del funcionamiento normal del cerebro y ayudará a identificar nuevos objetivos para las terapias destinadas a corregir los trastornos que afectan la forma o función de la sinapsis, incluidos muchosenfermedades neurodegenerativas y psiquiátricas ", concluye Shernaz Bamji.
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Materiales proporcionados por Asociación Canadiense de Neurociencias . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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