En todo el mundo, aproximadamente 50 millones de personas viven con demencia. Las dos formas más comunes son la enfermedad de Alzheimer y la degeneración lobular frontotemporal FTLD, que se desarrollan cuando las neuronas en partes específicas del cerebro dejan de funcionar, lo que desencadena la pérdida de memoria y otrascambios de comportamiento o personalidad.
Sin una cura, la Organización Mundial de la Salud predice que ese número podría aumentar hasta en 10 millones de casos por año. Sin embargo, predecir el inicio de estas enfermedades es complicado porque la neurodegeneración puede comenzar años antes de que las personas presenten síntomas externos.
Los investigadores de Cornell, incluido Fenghua Hu, profesor asociado del Departamento de Biología Molecular y Genética y miembro del Instituto Weill de Biología Celular y Molecular, están analizando más de cerca los factores que causan Alzheimer, FTLD y enfermedades similares. El último estudio de Hu, "El papel del factor de riesgo de degeneración lobar frontotemporal TMEM106B en la mielinización" se publicó el 23 de junio en la revista cerebro .
"Quiero tener una mejor comprensión de los mecanismos moleculares y celulares de la neurodegeneración", dijo Hu. "Espero que nuestra investigación pueda facilitar el desarrollo terapéutico de opciones de tratamiento para pacientes que padecen enfermedades neurodegenerativas y otros trastornos cerebrales".
Su equipo comenzó investigando un gen específico, llamado TMEM106B, que había sido identificado previamente como un factor de riesgo para varias enfermedades neurodegenerativas, incluyendo Alzheimer y FTLD. Los investigadores también sabían que una mutación particular en ese gen causaba un defecto neurológico conocido como hipomielinizanteleucodistrofia, que crea un déficit de mielina en el cerebro, lo que lleva al deterioro de las habilidades motoras y la agudeza mental.
La mielina es el tejido graso que se envuelve alrededor de las fibras nerviosas, o axones, en el sistema nervioso. Al igual que el aislamiento, este tejido forma una vaina que rodea las fibras nerviosas, protegiéndolas del daño y permitiendo que los impulsos eléctricos se transmitan rápidamente a lo largo del nervio..
Hu quería ver exactamente cómo esa mutación en TMEM106B podría causar tanto daño. También quería aprender más sobre cómo el gen regula la formación y el mantenimiento de la vaina de mielina en condiciones normales.
"Encontramos que la mutación asociada con la enfermedad es una mutación de pérdida de función", dijo Hu.
Esta distinción es crítica ya que el laboratorio de Hu vio que TMEM106B se expresa en las células que son responsables de formar el tejido protector de mielina. Estas células se llaman oligodendrocitos, y dentro de ellas, TMEM106B reside en el lisosoma, un pequeño orgánulo que actúacomo centro de reciclaje celular.
Al igual que el estómago, el lisosoma debe mantener un pH específico para mantener sus enzimas activas. A medida que los oligodendrocitos construyen la vaina de mielina, los lisosomas eliminan cualquier material extraño. También pueden almacenar la proteína de membrana principal de la mielina y depositarla en áreas que rodean las fibras nerviosas.
El equipo de Hu descubrió que la mutación TMEM106B impedía que el gen regulara tanto el pH dentro del lisosoma como el movimiento del lisosoma mismo, inhibiendo la capacidad de los oligodendrocitos para construir capas compactas de mielina.
Al usar un modelo de ratón, Hu también notó que una deficiencia general de TMEM106B condujo a un movimiento anormal de los lisosomas dentro de los oligodendrocitos. Esto creó defectos en la vaina de mielina, y el equipo observó cambios de comportamiento, incluida una mala coordinación motora.
Una investigación adicional examinará el mecanismo exacto por el cual TMEM106B regula la función del lisosoma y demostrará cómo la mutación conduce a los defectos neurológicos conocidos.
"Queremos explorar si la regulación del gen de la mielinización contribuye a su asociación con enfermedades neurodegenerativas, como Alzheimer, FTLD y otras demencias relacionadas con la edad", dijo Hu.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Cornell . Original escrito por Jana Wiegand. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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