Los diferentes trastornos cerebrales relacionados con el Parkinson, llamados sinucleionpatías, se caracterizan por proteínas mal plegadas incrustadas en las células. Investigadores de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania descubrieron que el tipo de célula cerebral afectada dicta qué forma patológica de α-sinucleína la proteína α-syn se convierte en el culpable de la enfermedad. Los resultados del equipo se publicaron esta semana en Naturaleza .
"Estos hallazgos inesperados del efecto del tipo celular en la generación de diferentes cepas de α-syn abordan uno de los misterios más importantes en la investigación de enfermedades neurodegenerativas", dijo el primer autor Chao Peng, PhD, investigador asociado en el Centro para NeurodegenerativosInvestigación de enfermedades CNDR.
La relación entre el tipo celular y la variedad de proteínas de la enfermedad no se ha descrito para ningún otro trastorno cerebral neurodegenerativo. Por ahora, la esperanza es que una cepa asociada con la atrofia del sistema múltiple MSA pueda indicar el camino hacia nuevas terapias.
Lo que se sabía antes de esto Naturaleza el estudio es que en casos de enfermedad de Parkinson sin y con demencia, demencia con cuerpos de Lewy y en aproximadamente el 50 por ciento de los pacientes con enfermedad de Alzheimer, los agregados de α-syn en neuronas como cuerpos de Lewy LB y neuritas de Lewy en axones y dendritas.Sin embargo, en MSA, una enfermedad neurodegenerativa rara con efectos generalizados en el cerebro y el cuerpo, el α-syn se comporta de manera diferente, se acumula principalmente como inclusiones citoplasmáticas gliales GCI fuera del núcleo en el citoplasma de los oligodendrocitos, una célula estructural del cerebro importante para la mielina.producción el material de aislamiento de las fibras de las células nerviosas.
El equipo de Penn descubrió que el α-syn patológico en GCIs versus LBs son distintos en forma y biología. El α-syn en GCIs forma estructuras más compactas y es aproximadamente 1,000 veces más potente en la siembra y propagación de la agregación de α-syn en animalesmodelos, lo que es consistente con la naturaleza altamente agresiva de MSA.
"Hace años descubrimos que las fibrillas α-syn actúan como 'semillas' que inducen a la proteína α-syn normal a agregarse en grupos", dijo la autora principal Virginia M.-Y. Lee, PhD, directora de CNDR y profesora de Patologíay Laboratorio de Medicina. "Mostramos que las fibrillas α-syn fueron captadas por neuronas sanas, lo que conduce a la formación de cuerpos de Lewy y neuritas que deterioran la función de las neuronas, lo que lleva a la muerte de las células nerviosas".
Sorprendentemente, dicen los investigadores, el α-syn patológico en GCI y LB no mostró una preferencia por un tipo de célula específico en la patología inicial cuando se utilizó α-syn derivado del cerebro humano de cada tipo para inducir agregados en cultivo celular y ratónmodelos.
"Esto plantea la pregunta de por qué la patología α-syn en la enfermedad de Parkinson versus la atrofia del sistema múltiple muestra diferentes potencias, propiedades y distribuciones en las neuronas versus las células gliales", dijo Lee.
Los investigadores también encontraron que los oligodendrocitos, pero no las neuronas, transforman el α-syn mal plegado en la cepa citoplasmática, lo que explica la distribución de las dos formas por tipo de célula. Por otro lado, el α-syn citoplasmático mantiene su función activa de siembra cuandopropagado de neurona a neurona. De esto, los investigadores concluyeron que las cepas de α-syn están determinadas por semillas de α-syn mal plegadas y por el tipo de célula.
Los próximos pasos del equipo serán descubrir el mecanismo molecular subyacente para las diferencias entre las cepas. Las moléculas en los oligodendrocitos responsables de la cepa citoplasmática altamente potente pueden sugerir objetivos de medicamentos viables para MSA y explicar por qué las terapias utilizadas para tratar otras sinucleinopatías pueden notrabajar para pacientes con MSA.
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Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Pensilvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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