La esclerosis lateral amiotrófica ELA es una enfermedad incurable del sistema nervioso central. En la mayoría de los casos, la ELA es fatal en un corto período de tiempo después del diagnóstico. Sin embargo, las personas a veces viven con la enfermedad durante décadas, al igual que el astrofísico Stephen Hawking.¿Qué sucede en el cuerpo de un paciente con ELA? El movimiento muscular está controlado por neuronas especializadas llamadas motoneuronas. Durante el curso de la enfermedad, las motoneuronas mueren gradualmente. A medida que avanza la ELA, los pacientes sufren cada vez más debilidad muscular y parálisis, lo que conduce al habla., trastornos del movimiento y la deglución, y severas restricciones en la vida diaria.
¿Qué procesos conducen a la muerte neuronal? Esto aún no se comprende completamente, pero las investigaciones han demostrado que los cambios en el comportamiento de ciertas proteínas están directamente relacionados con la ELA. Una de estas proteínas es la proteína de unión al ARN FUS fusionada en el sarcoma, que juega un papel crucial dentro de las células ya que regula los mensajeros genéticos y participa en la interacción de diferentes proteínas. Las mutaciones en FUS hacen que FUS se deposite y agregue en el citoplasma, provocando una de las formas más agresivas de ELA.
Lara Marrone y Jared Sterneckert del Centro de Terapias Regenerativas de Dresde CRTD en Technische Universität Dresden TUD, junto con científicos colaboradores de Alemania, Italia, los Países Bajos y los EE. UU., Han descubierto ahora que las interacciones entre la unión del ARNLas proteínas son más críticas para la patogénesis de la ELA de lo que se pensaba. En su artículo reciente, el equipo de investigación demostró que las interacciones proteína-proteína FUS deterioradas alteran el equilibrio homeostasis de las proteínas de unión al ARN, lo que contribuye significativamente a la degeneración de las neuronas. Los científicosTambién demostró que la degradación de proteínas inducida por fármacos autofagia reduce los procesos patológicos relacionados con FUS acumulados de forma aberrante. La estimulación de la autofagia rescató estas proteínas de unión al ARN y redujo la muerte neuronal. Estas mejoras se observaron en experimentos de cultivo celular con células madre reprogramadas células iPSde pacientes y validado utilizando como mosca de la fruta como organismo modelo.
Lara Marrone, estudiante de doctorado en el CRTD y autora principal del estudio, explica: "Los FUS mal localizados abruman la maquinaria de degradación de proteínas, lo que hace que los FUS se acumulen dentro del citoplasma. Esto desencadena un círculo vicioso que obstaculiza aún más los sistemas de control de calidad de las proteínas celulares.responsable del mantenimiento de la homeostasis de las proteínas. Es por eso que especulamos que la mejora de la autofagia también podría mejorar los fenotipos de unión de ARN observados ". El grupo Sterneckert ahora investigará hasta qué punto mejorar la autofagia es un posible enfoque terapéutico para los pacientes con ELA.El objetivo de su investigación es utilizar proteínas de unión a ARN en muestras de pacientes como biomarcadores de la enfermedad.
Los resultados de los científicos se informan en la revista científica Acta Neuropathologica . Su investigación fue financiada por TUD / CRTD, la Fundación de Investigación Alemana DFG, el Programa Conjunto de la UE - Investigación de Enfermedades Neurodegenerativas, el Centro Robert Packard para la Investigación de ALS, el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania BMBF,el Instituto Nacional de Salud de EE. UU., la Sociedad Max Planck, el Consejo Europeo de Investigación, la Asociación de Distrofia Muscular, la Sociedad Alemana de Miopatía, la Iniciativa Therapieforschung ALS eV, la Petermax-Müller-Stiftung, la Fundación Hans e Ilse Breuer y la HumboldtFoundation. Se llevó a cabo en cooperación con universidades e institutos de investigación de Europa Aachen, Amsterdam, Dresden, Hannover, Milán, Münster y los EE. UU. Pittsburgh, San Francisco. Además, contó con el apoyo del Center for Molecular and CellularBioingeniería CMCB en TUD.
Jared Sterneckert y su equipo utilizan células madre pluripotentes inducidas células iPS para investigar enfermedades neurodegenerativas, como la ELA y la enfermedad de Parkinson. Llevan a cabo sus estudios en el CRTD, donde los principales investigadores de más de 30 países están descifrando los principios de las célulasy regeneración de tejidos para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. El CRTD conecta el laboratorio con la clínica, conecta a los científicos con los médicos y utiliza la experiencia en la investigación de células madre, la edición del genoma y la regeneración de tejidos, todo con un objetivo: curar enfermedades neurodegenerativas como la ELA, Enfermedad de Alzheimer y Parkinson, enfermedades hematológicas como la leucemia, enfermedades metabólicas como la diabetes, así como enfermedades oculares y óseas, utilizando nuevas herramientas de diagnóstico y terapias.
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Materiales proporcionados por Technische Universität Dresden . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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