Cómo una proteína enredada mata las células cerebrales y promueve el Alzheimer
Resumen gráfico. Crédito: Neurona (2021). DOI: 10.1016/j.neuron.2021.03.026
Mire en el interior del cerebro de alguien con la enfermedad de Alzheimer, la mayoría de las formas de demencia o el síndrome relacionado con la conmoción cerebral conocido como encefalopatía traumática crónica (CTE) y encontrará un presunto culpable: ovillos fibrosos parecidos a bolas de pelo de una proteína llamada tau.
Estas condiciones, conocidas colectivamente como «taupatías», afectan a decenas de personas en todo el mundo, y solo el Alzheimer afecta a seis millones de personas en los Estados Unidos.
Pero más de un siglo después de que el psiquiatra alemán Alois Alzheimer descubriera tau, los científicos todavía tienen mucho que aprender sobre ellos.
Un estudio de la Universidad de Colorado en Boulder, publicado esta semana en la revista Neuron, muestra por primera vez que los agregados de tau engullen el ARN, o ácido ribonucleico, dentro de las células e interfieren con un mecanismo integral llamado empalme, mediante el cual las células finalmente producen las proteínas necesarias.
«Comprender cómo tau conduce a la neurodegeneración es el quid de la comprensión no solo de la enfermedad de Alzheimer sino también de muchas otras enfermedades neurológicas». dijo el autor principal Roy Parker, profesor de bioquímica y director del Instituto BioFrontiers en CU Boulder. «Si podemos entender lo que hace y cómo empeora en la enfermedad, podemos desarrollar nuevas terapias para afecciones que ahora son en gran medida intratables».
El estudio fue dirigido por Evan Lester, MD/Ph.D. . candidato en el Programa de Capacitación de Científicos Médicos, que permite a los estudiantes trabajar simultáneamente para obtener un título médico del Campus Médico Anschutz de la Universidad de Colorado y un Ph.D. de CU Boulder.
Como parte de su formación médica, Lester trabajó junto a médicos y pacientes en el Centro de Cognición y Alzheimer de CU en Denver, observando de cerca cuán críticamente se necesita más investigación.
«No hay nada que podamos hacer por estos pacientes en este momento, ningún tratamiento modificador de la enfermedad para el Alzheimer o la mayoría de las otras tauopatías», dijo Lester, y señaló que se cree que el 70% de las enfermedades neurodegenerativas están relacionadas al menos parcialmente con los agregados de tau.
Para el estudio, los investigadores aislaron agregados de tau de líneas celulares y del cerebro de ratones con una enfermedad similar a la de Alzheimer. Luego utilizaron técnicas de secuenciación genética para determinar qué había dentro.
Confirmaron por primera vez que los agregados de tau contienen ARN, o ácido ribonucleico, una molécula monocatenaria clave para sintetizar proteínas en las células. Identificaron qué tipo de ARN es, específicamente ARNsn, o ARN nuclear pequeño, y ARNsno, o ARN nucleolar pequeño.
También descubrieron que tau interactúa con piezas de maquinaria celular conocidas como motas nucleares, secuestrando y desplazando proteínas dentro de ellos e interrumpiendo un proceso llamado empalme de ARN en el que la célula elimina material innecesario para generar ARN nuevo y saludable.
«Los agregados de tau parecen estar secuestrando proteínas y ARN relacionados con el empalme, interrumpiendo su función normal y deteriorando la capacidad de la célula para producir proteínas», dijo Lester.
Notablemente, los científicos que examinan los cerebros de los pacientes de Alzheimer después de la muerte han descubierto evidencia de defectos relacionados con el empalme en las células.
El artículo es el primero de una serie del laboratorio de Parker para explorar el mecanismo de acción por el cual los agregados de tau obstruyen el trabajo dentro de las células cerebrales.
Ya, varias compañías tienen ensayos clínicos en curso para probar medicamentos que acabar con tau por completo y en pacientes con enfermedades neurodegenerativas. Pero eso podría tener consecuencias no deseadas, dijo Lester.
«Un gran problema en el campo es que nadie sabe realmente qué hace tau en personas sanas y es probable que tenga funciones importantes cuando no está enredado», dijo. dijo.
Al comprender mejor con precisión lo que hace para dañar y matar las células, Parker y Lester esperan traer un enfoque diferente a la mesa.
«La idea sería intervenir en las funciones anormales mientras se preservan las funciones normales de tau», dijo Lester.
Aunque es poco probable que sus pacientes actuales se beneficien de su descubrimiento, algún día sus futuros pacientes podrían hacerlo.
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Los investigadores revelan una química inusual de proteínas con un papel en los trastornos neurodegenerativos Más información: Evan Lester et al. Los agregados de tau son ensamblajes de proteína de ARN que localizan erróneamente múltiples componentes de motas nucleares, Neuron (2021). DOI: 10.1016/j.neuron.2021.03.026 Información de la revista: Neuron
Proporcionado por la Universidad de Colorado en Boulder Cita: Cómo una proteína enredada mata las células cerebrales, promueve el Alzheimer (2021, 16 de abril) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-tangled-protein-brain-cells-alzheimer.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.