Los investigadores describen el mecanismo molecular implicado en la neurodegeneración de Huntington
Un montaje de tres imágenes de neuronas estriatales individuales transfectadas con una versión de la huntingtina asociada a la enfermedad, la proteína que causa la enfermedad de Huntington. Los núcleos de las neuronas no transfectadas se ven en el fondo (azul). La neurona en el centro (amarillo) contiene una acumulación intracelular anormal de huntingtina llamada cuerpo de inclusión (naranja). Crédito: Wikipedia/ Licencia Creative Commons Attribution 3.0 Unported
La alteración de proteínas en la familia de las laminas provoca varias enfermedades, conocidas como laminopatías, como la progeria o el envejecimiento precoz. Un estudio en el que han participado investigadores de la UB afirma que las alteraciones en los niveles de una de estas proteínas, la lamina B1, contribuyen a la degeneración de diferentes poblaciones neuronales cerebrales en la enfermedad de Huntington. Causada por una mutación en el gen de la huntingtina, esta patología presenta movimientos involuntarios, déficit cognitivo y trastornos psiquiátricos, y aún no tiene cura.
Según el estudio, publicado en la revista EMBO Molecular Medicine, estos resultados abren nuevas vías terapéuticas para el tratamiento de esta enfermedad, ya que la investigación demuestra que la normalización farmacológica de los niveles de lamina B1 mejora los síntomas cognitivos en un modelo transgénico de la enfermedad .
El estudio cuenta con la participación de investigadores del Instituto de Neurociencias de la Universidad de Barcelona (UBNeuro), del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), y del Instituto de Investigación Biomédica August Pi i Sunyer (IDIBAPS), y está dirigido por Esther Pérez-Navarro, profesora titular de universidad de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud.
Entre los participantes en el estudio también se encuentran investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG ), la Universidad Pompeu Fabra, el Instituto de Oncología Vall d’Hebron y la Universidad de Cambridge (Reino Unido).
Una técnica innovadora para analizar el núcleo celular
El aumento de nivel o flamina B1, una proteína en el núcleo celular, causa una enfermedad rara, la leucodistrofia autosómica dominante, que presenta déficits motores y cognitivos y desmielinización en el sistema nervioso central. En este estudio, los investigadores analizaron el impacto a nivel fisiológico, transcriptómico y epigenético de estas alteraciones en la enfermedad de Huntington. Para ello, utilizaron los experimentos en un modelo de ratones transgénicos de la patología y muestras de cerebro post-mortem de los pacientes. Uno de los aspectos más relevantes del estudio es el desarrollo de una técnica innovadora, la imagen de suspensión nuclear activada por fluorescencia (FANSI) para identificar y analizar el núcleo neuronal de poblaciones específicas en el cerebro. “Esta técnica podría ser utilizada por otros grupos de investigación”, apunta Esther Pérez-Navarro.
“Además, añade la investigadora, hemos aplicado la técnica de secuenciación ChIP en colaboración con otros grupos de investigación expertos en esta técnica y la interpretación de resultados: los grupos liderados por Mashami Narita, de la Universidad de Cambridge, y Luciano Di Croce, del CRG, nos permitió analizar cómo la alteración de los niveles en la lamina B1 puede implicar cambios en la transcripción génica.”
Más tarde, los investigadores administraron a los ratones ácido betulínico, un fármaco que puede restaurar parcialmente los niveles de lamin B1, para probar el efecto en los modelos de ratones de la enfermedad. La normalización de los niveles de esta proteína en el núcleo de las poblaciones neuronales palió disfunciones motoras y cognitivas en animales. Según los investigadores, estos resultados muestran que el aumento del nivel de lamina B1 contribuye a la alteración de la función nuclear de neuronas específicas del cerebro en la enfermedad de Huntington. Pérez-Navarro afirma que “hasta la fecha no sabíamos que la alteración de esta proteína estuviera implicada en la fisiopatología de Huntington”, y cuestiona que esta alteración pueda estar implicada en la degeneración neuronal de otras enfermedades, como el alzhéimer y el párkinson.
Primer paso para diseñar nuevos fármacos
La identificación de este mecanismo molecular arroja luz sobre el diseño de nuevos fármacos para tratar una enfermedad que aún no tiene cura. «El ácido betulínico utilizado en esta investigación tiene otros efectos y, por lo tanto, necesitamos identificar fármacos específicos que se dirijan a la modulación de los niveles de lamina B1», señala el investigador.
Además, este estudio podría tener implicaciones en la identificación de nuevos biomarcadores de la enfermedad. En este sentido, el objetivo futuro de los investigadores es determinar si los niveles de lamina B también están alterados en células fuera del cerebro, como las células sanguíneas y los fibroblastos (células de la piel). “Los beneficios de este estudio en una enfermedad como la de Huntington, asociada a una mutación genética, es que podemos analizar estos cambios en portadores que aún no presentan síntomas y monitorearlos en el tiempo. Para llevar a cabo estos estudios, estamos trabajando con el Servicio de Trastornos del Movimiento (Jess Prez y Jaime Kulisevsky) del Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, un centro destacado en esta enfermedad”, concluye el investigador.
Explorar más
Investigadores identifican un mecanismo molecular implicado en la enfermedad de Huntington Más información: Rafael AlcalVida et al. El aumento específico del tipo de neurona en lamina B1 contribuye a la disfunción nuclear en la enfermedad de Huntington, EMBO Molecular Medicine (2020). DOI: 10.15252/emmm.202012105 Información de la revista: EMBO Molecular Medicine
Proporcionado por la Universidad de Barcelona Cita: Los investigadores describen el mecanismo molecular implicado en la neurodegeneración de Huntington (2021, febrero 1) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-molecular-mechanism-involved-huntington-neurodegeneration.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.