Hace más de 30 años, los científicos descubrieron que las enfermedades neurológicas como la vaca loca y las enfermedades de Creutzfeldt-Jakob son causadas por proteínas mal plegadas llamadas priones. Pero en los últimos años, el premio Nobel Eric Kandel, MD, demostró en ratones que algunos priones son beneficiososy cumplen funciones biológicas importantes en el cerebro y el cuerpo. Y hoy, una nueva investigación de Columbia del Dr. Kandel y su colega Joseph Rayman, PhD, describe cómo una de esas proteínas similares a los priones, codificada por un gen llamado TIA1, ayuda al cerebro a mantener el miedorecuerdos controlados. Sin este gen, las hembras exhiben los signos reveladores del trastorno de estrés postraumático o TEPT.
Los resultados de este estudio, publicado hoy en Informes de celda señale a TIA1 como un nuevo objetivo en la lucha contra el TEPT, que es aproximadamente dos veces más común en mujeres que en hombres.
"Descifrar la interacción entre la biología y el medio ambiente que da lugar a todos los trastornos psiquiátricos, incluido el TEPT, ha resultado increíblemente difícil", dijo el Dr. Kandel, profesor universitario y codirector del Instituto de comportamiento mental Brain Mortu B. Zuckerman de Columbia, comoasí como el profesor Kavli de Brain Science en Columbia. "El descubrimiento de hoy sobre TIA1 ha descubierto uno de esos componentes clave para esa interacción. Nuestra investigación ofrece un camino prometedor para desarrollar tratamientos que mitiguen las causas subyacentes del TEPT y otras enfermedades psiquiátricas relacionadas".
Los priones se describieron originalmente en el contexto de afecciones neurológicas llamadas encefalopatías espongiformes transmisibles, que incluyen la enfermedad de las vacas locas en el ganado y la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob en las personas. En estas enfermedades, los priones mal plegados se agrupan dentro de las células cerebrales llamadas neuronas, formando grandes agregadosque causan que las neuronas se degraden y mueran. Tras la muerte neuronal, los priones se liberan e infectan a las células vecinas, como un virus. Con el tiempo, este proceso conduce a síntomas neurológicos devastadores y a veces mortales.
Pero en 2003, el Dr. Kandel y su equipo descubrieron que algunos priones no son peligrosos, sino funcionales y pueden desempeñar papeles biológicos importantes. Por ejemplo, en 2015, el Dr. Kandel y su equipo descubrieron que el prión funcional CPEB3 ayuda ael cerebro mantiene recuerdos a largo plazo. TIA1 es otro de estos priones funcionales. Ayuda a las neuronas a lidiar con el estrés celular.
"Cuando las neuronas sufren estrés, como en respuesta a una infección viral, la proteína TIA1 secuestra biomoléculas no esenciales dentro de la célula", dijo el Dr. Rayman, científico investigador asociado en el laboratorio Kandel en el Instituto Zuckerman de Columbia yprimer autor del artículo: "Esto le permite a la célula concentrar todos sus esfuerzos en combatir el estrés".
TIA1 está presente en muchas regiones del cerebro, pero es particularmente activo en el hipocampo ventral, un área conocida por regular los recuerdos asociados con el estrés y el miedo. Los doctores Kandel y Rayman se preguntaron si las interrupciones en la función TIA1 podrían causar interrupciones en la memoria del miedo, lo quejuega un papel clave en el TEPT.
Para averiguarlo, los investigadores cambiaron la cantidad de TIA1 en el hipocampo ventral de ratones machos y hembras. Luego, los científicos entrenaron a los ratones para asociar un olor inocuo, el de etanol, con una experiencia estresante. Cuando se coloca en otro etanolEn los ambientes perfumados, los animales mostraron un comportamiento de evitación: tendían a alejarse del olor estresante.
Pero cuando los investigadores eliminaron TIA1, vieron un cambio en el comportamiento, un cambio que estaba restringido a ratones hembra. La eliminación de TIA1 parecía no tener efecto en los machos, pero el comportamiento de evitación de las hembras se disparó; sus recuerdos temerosos aumentaronsignificativamente.
Los investigadores argumentan que esta marcada diferencia de sexo puede ser una clave esencial para descubrir por qué la prevalencia del TEPT es mucho más alta en las mujeres, en comparación con los hombres. También enfatiza la importancia de incluir ratones hembra en la investigación científica, una práctica queha sido desalentado por la comunidad científica.
"La inclusión de ratones hembra en estudios científicos es un fenómeno reciente; los investigadores alguna vez razonaron que los cambios hormonales cíclicos en las mujeres complicarían los resultados del estudio", dijo el Dr. Rayman. "Pero incluir ratones hembra en nuestro estudio resultó ser transformador. Nuncahan descubierto la importancia de TIA1 si no hubiéramos examinado el cerebro femenino "
Los trastornos psiquiátricos son notoriamente complejos. Se cree que están vinculados a muchos genes, cada uno de los cuales contribuye solo una pequeña cantidad al problema. Pero los doctores Kandel y Rayman confían en que su trabajo puede extenderse para identificar y tratar trastornos enpersonas. Por ejemplo, el TEPT puede rastrearse en última instancia hasta el procesamiento anormal de la memoria del miedo. Y las mismas regiones cerebrales responsables de la memoria del miedo en los ratones son responsables de la memoria del miedo en las personas.
"No solo eso, sino que el gen que codifica TIA1 en ratones también existe en el genoma humano", dijo el Dr. Rayman. "Para buscar vínculos entre los niveles de actividad de TIA1 y las respuestas al estrés en humanos, actualmente estamos analizando el ADN de individuosen Suecia."
"Esperamos que nuestro trabajo, combinado con el trabajo de otros, conduzca a la identificación de una gran cantidad de genes, cada uno de los cuales contribuye con una cierta cantidad de riesgo de TEPT", dijo el Dr. Kandel, quien también es investigador sénioren el Instituto Médico Howard Hughes. "Los avances en el modelado computacional y teórico pronto podrían permitirnos observar la composición genética particular de una persona e identificar su riesgo de desarrollar un trastorno psiquiátrico, como el TEPT, y luego ofrecer la mejor manera de tratara nivel molecular "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por El Instituto Zuckerman de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :