Ahora es posible tratar enfermedades cerebrales
Crédito: Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH)
Las enfermedades neurológicas del cerebro, como la demencia, el autismo y la esquizofrenia, son ahora un problema social creciente. Sin embargo, los estudios sobre su causa definitiva son aún insuficientes. Recientemente, un equipo de investigación de POSTECH ha identificado el mecanismo por el que se producen dichas enfermedades neurológicas, resolviendo así el enigma para tratarlas.
En el caso de las enfermedades neurológicas del cerebro, surgen problemas cuando ciertos efectos modifican la plasticidad sináptica y las transmisiones de señales del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), que tiene un efecto profundo en el desarrollo y la diferenciación de las neuronas. La información entre las células nerviosas se transfiere a través de las sinapsis, donde la actividad sináptica y la estructura sináptica cambian y se regulan dinámicamente de acuerdo con las estimulaciones. Durante este momento, el BDNF tiene efectos destacados sobre la supervivencia y la plasticidad sináptica de las células nerviosas. Cuando no funciona bien, no solo interfiere con el intercambio fluido de información entre las células cerebrales, sino que también mata neuronas, lo que provoca problemas de aprendizaje y memoria.
El profesor Kyong-Tai Kim y el Dr. Young-Seop Jeong de POSTECH’s La División de Biociencias Integrativas y Biotecnología ha identificado el mecanismo por el cual BDNF regula la expresión local de los receptores AMPA, que son importantes para la función sináptica de las células nerviosas. Los hallazgos del estudio se publicaron en la edición de noviembre de Science Advances, una destacada revista internacional.
La síntesis del receptor AMPA se vio reforzada por el aumento de hnRNP A2B1 mediado por BDNF, que se une al ARNm de GluA1 para aumentar la traducción. . Por lo tanto, lleva a cabo eficientemente la transmisión de señalización excitatoria en las sinapsis. Crédito: POSTECH
Los receptores AMPA son receptores de canales iónicos sobre los que actúa el ácido glutámico y son responsables de las señales nerviosas excitatorias. Se encuentran en las espinas de las dendritas de las células nerviosas y transmiten señales cuando reconocen el ácido glutámico secretado en las sinapsis. Para la plasticidad sináptica, es normal que los receptores AMPA se sinteticen localmente y se transloquen eficientemente a la membrana postsináptica de acuerdo con la fuerza, duración y frecuencia de la estimulación neural. Ya se conocía la presencia del ARNm del receptor AMPA en las dendritas, pero hasta ahora se desconocía el mecanismo de cómo este ARNm se traduce en una proteína receptora.
El equipo de investigación descubrió que hay una entrada interna en el ribosoma (IRES) en la región 5′ no traducida del ARNm del receptor AMPA y, a diferencia del método general, la traducción de proteínas aumenta cuando una proteína de unión a ARN hnRNP A2/B1an se une a este sitio.
Fue confirmó que el ARNm del receptor AMPA, creado por transcripción desde el núcleo, se mueve a las dendritas y espera allí hasta que ocurre una simulación para producir rápidamente proteínas receptoras en respuesta a varios estímulos. En particular, cuando el BDNF estimula las células nerviosas, aumenta la cantidad de hnRNP A2/B1, lo que promueve la síntesis de proteínas receptoras de AMPA. Estas proteínas sintetizadas localmente en las sinapsis llevan a cabo de manera eficiente la transducción de señales neuronales.
«Este es un estudio que reveló un mecanismo clave de plasticidad sináptica para prevenir trastornos del desarrollo cerebral o la degeneración de las células nerviosas cerebrales», explicó el profesor. Kyong-Tai Kim, quien dirigió el estudio. «Esperamos proporcionar pistas importantes para el tratamiento del desarrollo o enfermedades cerebrales degenerativas como el autismo y la demencia en el futuro».
Explore más
El cerebro en constante cambio: iluminando la plasticidad sináptica Más información: Youngseob Jung et al, la traducción local de GluA1 inducida por BDNF está regulada por HNRNP A2/B1 , Avances científicos (2020). DOI: 10.1126/sciadv.abd2163 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH) Cita: ahora es posible tratar las enfermedades cerebrales (2020) , 1 de diciembre) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-12-brain-diseases.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.