Se revela el mecanismo detrás de la degeneración motora superior

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Científicos de Northwestern Medicine y la Universidad de Belgrado han identificado el mecanismo electrofisiológico detrás de la enfermedad de la neurona motora superior (UMN), abriendo la puerta a posibles tratamientos para la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y otras enfermedades neurodegenerativas, como la Paraplejía Espástica Hereditaria y la Esclerosis Lateral Primaria.

El estudio, publicado en Frontiers in Molecular Neuroscience el 19 de mayo de 2020, revela los fundamentos moleculares de las señales eléctricas de los canales de iones de potasio y sodio dentro de la membrana celular de la neurona.

Mantener la estabilidad es el objetivo principal de UNM saludables. Sin ella, las células comienzan a degenerar. Al igual que el juego del teléfono, cuando las UMN procesan incorrectamente las señales de las neuronas vecinas, el mensaje no llega a las neuronas motoras de la columna vertebral, que instruyen a los músculos para que se muevan.

«Los canales de iones controlados por voltaje, como familia , están involucrados en muchas enfermedades neurodegenerativas, pero su función, modulación y perfil de expresión son muy complicados», dijo el autor principal del estudio, Hande Ozdinler, profesor asociado de neurología en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern.

Para identificar las áreas precisas dentro de los canales iónicos donde comenzó la disfunción, los investigadores, dirigidos por el Dr. Marco Martina, profesor asociado de fisiología y de psiquiatría y ciencias del comportamiento en Feinberg, registraron las señales eléctricas de las células in vivo en la etapa más temprana de la ELA para medir la reacción de la neurona a estímulos externos. El equipo también analizó los genes de los canales iónicos de las UMN enfermas para medir los cambios en la estructura del ion y sus subunidades para determinar si la causa de la degeneración era intrínseca.

Los datos revelaron que a principios de las UMN de la enfermedad no pudieron mantener el equilibrio de excitación e inhibición dentro del circuito cortical y su comportamiento se debió a cambios dinámicos en los canales iónicos clave y sus subunidades.

«Todos sabíamos que los canales iónicos eran importantes, pero no sabíamos qué subunidades o canales iónicos eran importantes o estaban involucrados en el cambio de equilibrio de la salud a la enfermedad en las UMN», dijo Ozdinler, miembro del Instituto de Química de los Procesos de la Vida. «Cuando recibimos los resultados de la micromatriz de exones, era obvio que los canales iónicos estaban perturbados muy temprano en la enfermedad, lo que podría iniciar la primera ola de vulnerabilidad».

Al identificar los fundamentos moleculares de las primeras etapas de la neurodegeneración, el estudio también identificó objetivos potenciales para futuras estrategias de tratamiento.

«Ya existen medicamentos para algunos de esos canales iónicos y subunidades, pero nunca pensamos que podríamos usarlos para la ELA porque no no conozco el mecanismo», dijo Ozdinler. «Esta es la información que necesitábamos para seguir adelante. Ahora, podemos comenzar a investigar si podemos utilizar algunos de estos medicamentos, ya aprobados por la FDA, para las enfermedades de las neuronas motoras».

Explorar más

-la canibalización de las mitocondrias puede sentar las bases para el desarrollo de la ELA Más información: Javier H. Jara et al. The Electrophysiological Determinants of Corticopinal Motor Neuron Vulnerability in ALS, Frontiers in Molecular Neuroscience (2020). DOI: 10.3389/ fnmol.2020.00073 Proporcionado por Northwestern University Cita: Mecanismo detrás de la degeneración del motor superior revelado (21 de mayo de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-mechanism-upper -motor-degeneration-revealed.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Además 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.