Aunque se sabe que las mitocondrias, las pequeñas cápsulas que producen energía para la célula, desempeñan algún papel en los trastornos del desarrollo neurológico y psiquiátrico, la contribución de la dinámica mitocondrial tráfico mitocondrial, la fusión y la fisión reguladas y la destrucción de las mitocondrias ha sido menorclaro. Un nuevo estudio ahora destaca un papel causal previamente no apreciado para la regulación del recambio mitocondrial en los defectos del desarrollo neuronal que subyacen a la enfermedad genética humana, síndrome de Wolfram.
El síndrome de Wolfram es causado por una mutación en el gen que codifica una proteína llamada wolframina, que reside en la membrana del retículo endoplásmico, otro compartimento celular que funciona como un sistema de fabricación y empaque y también actúa como un depósito para los iones de calcio.Sin embargo, los síntomas clínicos del síndrome de Wolfram, que incluyen sordera, atrofia óptica y trastornos psiquiátricos, se parecen a los de las enfermedades mitocondriales, lo que sugiere una fuerte implicación mitocondrial. El nuevo estudio de Michal Cagalinec, Mailis Liiv y colegas de la Universidad de Tartu, publicado en PLOS Biología el 19 de julio, ahora aclara la naturaleza del vínculo entre las mitocondrias y el síndrome de Wolfram.
El profesor Allen Kaasik, el investigador principal del estudio, explica por qué era necesario explorar el papel de las mitocondrias en el síndrome de Wolfram: "La mayoría de las investigaciones anteriores se han centrado en el retículo endoplásmico e ignora el hecho de que la mayoría de las manifestacionesdel síndrome de Wolfram se asemejan a los de las enfermedades mitocondriales "
El estudio utiliza principalmente neuronas corticales cultivadas de ratas, explotando una amplia gama de técnicas moleculares y de imágenes para investigar la función mitocondrial y el bienestar de las neuronas manipuladas para modelar el síndrome de Wolfram. Los resultados revelan una cadena de eventos causales por los cuales elLa disminución de los niveles de proteína wolframina desestabiliza el retículo endoplásmico causando estrés en el retículo endoplásmico, reduciendo así la liberación de calcio. El deterioro resultante en el manejo del calcio conduce a su vez al recambio mitocondrial anormal y a la producción de energía mitocondrial deteriorada, lo que retrasa el desarrollo neuronal.
Curiosamente, estos cambios están relacionados con la llamada vía PINK1-Parkin que es responsable del sistema de control de calidad mitocondrial e implicada en la enfermedad de Parkinson. Los resultados sugieren que el aclaramiento mitocondrial excesivo y no deseado conduciría a déficits bioenergéticos que son perjudiciales para la salud.neuronas
Este mecanismo arroja nueva luz sobre las anomalías neuronales durante el desarrollo del síndrome de Wolfram y señala posibles objetivos terapéuticos. Además, los resultados desentrañan dos vínculos bastante inesperados que tienen un impacto más allá del síndrome de Wolfram relativamente raro. Primero, estrés leve del retículo endoplásmico y deterioroLa liberación de calcio altera gravemente la dinámica mitocondrial, lo que proporciona una explicación de por qué las alteraciones en el retículo endoplásmico podrían conducir a una dinámica mitocondrial deteriorada. En segundo lugar, la dinámica mitocondrial deteriorada puede afectar el desarrollo neuronal, lo que sugiere que la dinámica mitocondrial adecuada es crucial para el desarrollo neuronal.La función de wolframina parece ocurrir en diferentes trastornos psiquiátricos, este nuevo estudio también puede tener implicaciones bastante amplias para comprender el papel de la dinámica mitocondrial en las enfermedades neuropsiquiátricas.
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Materiales proporcionados por PLOS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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