Estudio agrega evidencia de que el metabolismo de grasa alterado, enzima, juega un papel clave en la enfermedad de Lou Gehrig
neuronas motoras oculares. Crédito: Dra. Hojae Lee
Un nuevo estudio que utilizó ratones genéticamente modificados y muestras de células y tejidos humanos ha agregado evidencia de que los niveles más altos de químicos inflamatorios involucrados en el metabolismo de las grasas ocurren en personas con esclerosis lateral amiotrófica (ELA), el trastorno neuromuscular , también conocida como enfermedad de Lou Gehrig.
El estudio, que se centró en las vías genéticas involucradas en la forma en que las células motoras espinales procesan las grasas, encontró que, en comparación con las personas sin ELA, las que padecen el trastorno tienen niveles de ácido araquidónico 2,5 veces más altos, un lípido que se encuentra comúnmente en las grasas. partes de la carne y el pescado y que se sabe que estimula los procesos inflamatorios necesarios para reparar heridas o daños en los tejidos.
En particular, al manipular la vía del ácido araquidónico en ratones criados para desarrollar las características biológicas de la ELA, el Los investigadores dicen que pudieron reducir los síntomas de debilitamiento muscular de la afección en los ratones, que experimentaron un aumento del 20 % al 25 % en la fuerza de agarre, y prolongaron su supervivencia entre dos y tres semanas.
Un informe sobre el trabajo, dirigido por investigadores de Johns Hopkins Medicine, aparece en la edición del 15 de noviembre de Nature Neuroscience.
Los científicos usaron ácido cafeico, un compuesto antiinflamatorio que se encuentra naturalmente en el café, el té, los tomates y el vino, para reducir la araquidónica. vía ácida, pero advierten que las personas con ELA no deben apresurarse a tratarse con la sustancia, que se vende como suplemento dietético no regulado. Se necesitan más estudios para determinar los niveles seguros de un suplemento de ácido cafeico. Algunos informes han indicado efectos secundarios potencialmente dañinos, incluidos cánceres y problemas intestinales.
También se vende en supuestos polvos para mejorar los músculos, el ácido araquidónico en cantidades inapropiadas y no probadas puede ser tóxico, provocando la muerte de las células cerebrales, dicen los expertos.
Alrededor de 30,000 personas en los EE. UU. tienen ELA, según los investigadores, y alrededor del 10% de los casos pueden atribuirse a alteraciones genéticas hereditarias. El resto ocurre esporádicamente. No existe un tratamiento curativo conocido.
El nuevo estudio se basó en la observación establecida de que, aunque los pacientes con ELA pierden la mayor parte del control muscular debido a las neuronas motoras espinales dañadas, en general aún pueden controlar los movimientos oculares, lo que son guiados por las neuronas oculares, dice Gabsang Lee, DVM, Ph.D., profesor asociado de neurología en la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins y miembro del Instituto de Ingeniería Celular en Johns Hopkins Medicine.
Para explorar las diferencias genéticas potencialmente importantes entre las neuronas oculares libres de enfermedades y las neuronas motoras espinales que soportan la peor parte de la ELA, el equipo de Lee estudió las líneas de células madre que cultivaron de una persona con ELA. Al observar las vías genéticas que producen proteínas de forma activa, los científicos encontraron más actividad en los genes que controlan el metabolismo de los lípidos, el proceso en el que las células procesan la grasa.
Luego, Lee envió a sus colegas de la Universidad del Sur de California muestras de neuronas oculares y neuronas motoras espinales de 17 personas con ELA que fueron tratadas en el Hospital Johns Hopkins, y seis grupos de muestra de personas sin la afección. Los investigadores confirmaron que las neuronas motoras espinales de las personas con ELA contenían cantidades y tipos de lípidos completamente diferentes que las neuronas oculares, en comparación con las personas sin la afección.
Análisis adicionales para identificar qué vías de lípidos estaban más alteradas entre las células de las personas con ELA y las células de las personas sin la enfermedad mostraron que una vía destacaba el ácido araquidónico.
Un ácido graso omega-6 que controla la respuesta inflamatoria del cuerpo, el ácido araquidónico se ha relacionado con las enfermedades de Alzheimer y Parkinson y, hace dos décadas, los investigadores encontraron cantidades más altas de lo esperado de la enzima en el tejido neuromuscular de las personas con ELA.
Lee dice que las vías de los lípidos se han estudiado mucho porque son partes críticas de la membrana celular, que permiten el flujo de moléculas dentro y fuera de las células. Las membranas celulares a menudo se rompen cuando hay inflamación, y Lee dice que el cuerpo debe regular estrictamente el ácido araquidónico, o la inflamación puede descontrolarse y enviar señales al sistema inmunitario para destruir el tejido neural.
Para probar más a fondo el papel de ácido araquidónico, los investigadores realizaron experimentos para revertir sus efectos alimentando primero con ácido cafeico a moscas de la fruta modificadas genéticamente para desarrollar síntomas de tipo ALS. Las moscas alimentadas con ácido cafeico pudieron moverse más, trepar por el tubo de ensayo con más frecuencia y vivir más que las moscas que no recibieron el compuesto.
Luego, los científicos realizaron experimentos similares con ácido cafeico en ratones criados para desarrollan ELA, y los que recibieron el compuesto vivieron de dos a tres semanas más que los ratones que no recibieron el compuesto.
Aunque la nueva evidencia algún día podría ofrecer nuevas estrategias potenciales para la terapia, Lee dice que las preguntas persisten. «Aún no sabemos por qué las neuronas oculares y espinales difieren en el metabolismo de los lípidos o qué porcentaje de pacientes con ELA tienen alteraciones en la vía del ácido araquidónico», dice.
Lee ha presentado patentes provisionales para tecnología relacionada con el uso potencial de la vía del ácido araquidónico para tratar la ELA.
Además de Lee, los científicos que realizaron la investigación son Hojae Lee, Sandeep Kumar Dubey, Kai Ruan, Seong-Hyun Park, Shinwon Ha, Irina Kovlyagina , Seongjun Kim, Yohan Oh, Hyesoo Kim, Sung-Ung Kang, Thomas Lloyd y Nicholas Maragakis de Johns Hopkins; Jae Jin Lee y Hyungjin Eoh de la Universidad del Sur de California; Na Young Park y Young Bin Hong de la Universidad Dong-A en Corea del Sur; Taeyong Kim de la Universidad Estatal de San Diego; Su Bin Lim de la Escuela de Medicina de la Universidad de Ajou en Corea del Sur, y Kyung-tai Kim y Mi-Ryoung Song del Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju en Corea del Sur.
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Los ácidos grasos omega-6 no promueven la inflamación de bajo grado Más información: Young Hong, El análisis multiómico de los subtipos de neuronas motoras selectivamente vulnerables implica un metabolismo lipídico alterado en la ELA , Naturaleza Neurociencia (2021). DOI: 10.1038/s41593-021-00944-z. www.nature.com/articles/s41593-021-00944-z Información de la revista: Nature Neuroscience
Proporcionado por la Facultad de medicina de la Universidad Johns Hopkins Cita: el estudio agrega evidencia de que el metabolismo de las grasas alterado, la enzima, juega un papel clave en la enfermedad de Lou Gehrig (15 de noviembre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-evidence-fat-metabolism-enzyme-key. 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.