Dos niños de Europa y un niño de Canadá padecen una enfermedad previamente desconocida que causa ataques epilépticos, pérdida de magnesio en la orina y disminución de la inteligencia al mismo tiempo, aunque desafortunadamente sin que sea posible tratar o aliviar sus síntomas.
Pero los investigadores de un consorcio internacional han descubierto ahora qué les pasa a los niños de 4, 6 y 10 años. La profesora Bente Vilsen y su grupo de investigación en el Departamento de Biomedicina de la Universidad de Aarhus, Dinamarca, forman parte del consorcio, que tambiénincluye investigadores de universidades de Alemania, Inglaterra, Austria, los Países Bajos y Canadá. Los resultados de la investigación se han publicado en Revista estadounidense de genética humana .
Mediante un análisis genético, los investigadores han descubierto que la enfermedad es causada por una mutación reciente en una de las cuatro formas de la bomba de sodio-potasio, conocida como la forma Alfa-1. Aunque los niños tienen exactamente los mismos tres síntomas, no tienen el mismo defecto genético, ya que los aminoácidos en la proteína de la bomba que están alterados genéticamente son diferentes, explica Bente Vilsen.
"Resulta que la forma de bomba de sodio-potasio que muta se encuentra tanto en los riñones como en el cerebro. La mutación conduce a los riñones, que normalmente absorben magnesio, en lugar de secretar la sustancia en la orina; sin embargo, esno la pérdida de magnesio que desencadena las convulsiones epilépticas. Las convulsiones ocurren porque la bomba de sodio-potasio también es extremadamente importante para las funciones del cerebro, lo que significa que dar suplementos de magnesio adicionales no ayudará a prevenir las convulsiones ", dice Bente Vilsen.
Agrega que el tercer signo aterrador de la enfermedad, el retraso mental, probablemente debería atribuirse a la falta de oxígeno en el cerebro durante las convulsiones.
Los niños comparten el rasgo común de que las mutaciones han destruido el funcionamiento de la bomba por lo que Jens Christian Skou recibió el Premio Nobel de Química en 1997 por descubrir. Este conocimiento es importante porque comprender el papel de la bomba de sodio-potasio es el primer paso haciadesarrollando métodos de tratamiento eficaces. El grupo de investigación está trabajando ahora para lograr este objetivo, aunque la enfermedad probablemente sea rara.
"Pero han aparecido tres casos en dos lugares diferentes de Europa y Canadá, y no es probable que sean los únicos", dice Bente Vilsen. Explica que el nuevo conocimiento sobre la enfermedad probablemente signifique queEn el futuro, los médicos estarán más conscientes de que la pérdida de magnesio en combinación con la epilepsia puede deberse a defectos genéticos en la bomba de sodio-potasio.
"Creo que en el futuro encontraremos muchos más niños con la enfermedad, y que este es un buen ejemplo de por qué la cooperación internacional en investigación es absolutamente necesaria: simplemente hay muy pocos casos de la enfermedad para que un solo país los transmitasólo la investigación ", dice Bente Vilsen.
Señala que en el futuro será posible reemplazar genes enfermos por genes sanos, por lo que es importante saber con precisión qué gen está afectado por una mutación. También señala que la comprensión de los mecanismos de enfermedad que causan enfermedades raraslas enfermedades a menudo resultan en un mejor tratamiento de los pacientes con enfermedades relacionadas pero que ocurren con mucha más frecuencia.
La bomba de sodio y potasio de Jens Chr. Skou es mejor conocida como la bomba de membrana necesaria para el funcionamiento normal de las células nerviosas, las células renales y la mayoría de las demás células del cuerpo.
La bomba funciona como una batería que separa el sodio y el potasio a ambos lados de la membrana. Esto crea una corriente eléctrica a través de la membrana celular que impulsa muchos otros procesos como, por ejemplo, la conducción eléctrica a lo largo de las células nerviosas y la absorción de magnesio yrango de nutrientes desde la orina hasta las células renales, de modo que normalmente no se pierden en la orina.
Jens Christian Skou, quien murió a principios del verano a la edad de 99 años, originalmente tenía la idea de que las mutaciones en la bomba de sodio y potasio serían incompatibles con la vida. Pero desde entonces se ha descubierto que enfermedades más graves que no son necesariamente fatalesse deben a defectos genéticos en la bomba de sodio-potasio, y este es precisamente el caso de la enfermedad que padecen los tres niños.
Esto se debe a dos factores. En primer lugar, que en los diferentes tipos de tejidos del cuerpo existen varias variantes de la bomba de sodio-potasio que pueden complementarse entre sí si una de las formas no funciona. Y, en segundo lugar, queTenemos material genético de nuestros padres, por lo que incluso en los riñones, que a diferencia del cerebro solo contienen una variante de la bomba de sodio-potasio Alfa-1, no todas las bombas de sodio-potasio estarán defectuosas, perosolo los derivados de uno de los dos padres.
Por lo tanto, tanto en el cerebro como en los riñones, habrá un número reducido de bombas de sodio-potasio en funcionamiento, pero no una ausencia total de bombas, porque si este fuera el caso, los niños habrían muerto antes del nacimiento como predijoJens Christian Skou.
En el proyecto de investigación específico, los pacientes fueron descubiertos por médicos que trabajan en la práctica clínica. El grupo de Bente Vilsen ha contribuido con su experiencia en el examen de bombas de sodio-potasio enfermas insertando el gen enfermo en células cultivadas que originalmente provienen de riñones de mono,haciendo posible medir su función de bomba en el laboratorio.Como resultó, las tres mutaciones, cada una a su manera, hicieron que la bomba no pudiera transportar sodio y potasio.
Queda un largo camino por recorrer antes de que los resultados de la investigación beneficien a los pacientes, ya que el descubrimiento es una investigación básica. Sin embargo, Bente Vilsen explica que el postdoctorado Rikke Holm de su grupo de investigación descubrió recientemente cómo era posible utilizar una mutación adicional:- una mutación de 'rescate' - para anular los efectos de las mutaciones de la enfermedad en la unión de sodio de la bomba.
"Esto proporciona una idea del mecanismo molecular que nosotros en el grupo de investigación estamos trabajando para utilizar para mejorar las actividades de transporte de la bomba, lo que significa que posiblemente algún día podamos desarrollar un medicamento con un 'efecto de rescate' similar. En cualquier caso, esa es nuestra esperanza. El caso es que es la investigación básica la que genera el conocimiento que forma la base para el desarrollo de la gran mayoría de fármacos y formas de tratamiento ”, señala Bente Vilsen.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Aarhus . Original escrito por Nanna Jespersgård. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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