Gen arroja información sobre las causas de la neurodegeneración
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En todo el mundo, aproximadamente 50 millones de personas viven con demencia. Las dos formas más comunes son la enfermedad de Alzheimer y la degeneración del lóbulo frontotemporal (FTLD, por sus siglas en inglés), que se desarrollan cuando las neuronas en partes específicas del cerebro dejan de funcionar, lo que desencadena la pérdida de memoria y otros cambios de comportamiento o personalidad.
Sin una cura, la Organización Mundial de la Salud predice que el número podría aumentar hasta en 10 millones de casos por año. Sin embargo, predecir la aparición de estas enfermedades es complicado porque la neurodegeneración puede comenzar años antes de que las personas presenten síntomas externos.
Los investigadores de Cornell, incluido Fenghua Hu, profesor asociado en el Departamento de Biología Molecular y Genética y miembro del Weill Institute for Cell and Molecular Biology, están analizando más de cerca los factores que causan el Alzheimer, FTLD y enfermedades similares. El último estudio de Hu, «A role of the frontotemporal lobar degeneration risk factor TMEM106B in myelination», se publicó el 23 de junio en la revista Brain.
«Quiero comprender mejor los mecanismos moleculares y celulares de neurodegeneración», dijo Hu. «Espero que nuestra investigación pueda facilitar el desarrollo terapéutico de opciones de tratamiento para pacientes que padecen enfermedades neurodegenerativas y otros trastornos cerebrales».
Su equipo comenzó investigando un gen específico, llamado TMEM106B, que se había identificado previamente como un factor de riesgo para varias enfermedades neurodegenerativas, incluyendo el Alzheimer y FTLD. Los investigadores también sabían que una mutación particular en ese gen causaba un defecto neurológico conocido como leucodistrofia hipomielinizante, que crea un déficit de mielina en el cerebro, lo que lleva al deterioro tanto de las habilidades motoras como de la agudeza mental.
La mielina es el tejido adiposo que envuelve las fibras nerviosas, o axones, en el sistema nervioso. Como aislamiento, este tejido forma una vaina que rodea las fibras nerviosas, protegiéndolas del daño y permitiendo que los impulsos eléctricos se transmitan rápidamente a lo largo del nervio.
Hu quería ver exactamente cómo esa mutación en TMEM106B podría causar tanto daño También quería saber más sobre cómo el gen regula la formación y el mantenimiento de la vaina de mielina en condiciones normales.
«Descubrimos que la mutación asociada con la enfermedad es una mutación de pérdida de función». dijo Hu.
Esta distinción es crítica ya que el laboratorio de Hu vio que TMEM106B se expresa en las células que son responsables de formar el tejido protector de mielina. Esas células se denominan oligodendrocitos y, dentro de ellas, TMEM106B reside en el diminuto orgánulo del lisosoma que actúa como un centro de reciclaje celular.
Al igual que el estómago, el lisosoma debe mantener un pH específico para mantener activas sus enzimas. A medida que los oligodendrocitos construyen la vaina de mielina, los lisosomas eliminan cualquier material extraño. También pueden almacenar la principal proteína de la membrana de la mielina y depositarla en áreas que rodean las fibras nerviosas.
El equipo de Hu descubrió que la mutación TMEM106B impedía que el gen regulara tanto el pH dentro del lisosoma como el movimiento del propio lisosoma inhibiendo la capacidad de los oligodendrocitos para construir capas compactas de mielina.
Usando un modelo de ratón, Hu también notó que una deficiencia general de TMEM106B conducía a un movimiento anormal de los lisosomas dentro de los oligodendrocitos. Esto creó defectos en la vaina de mielina y el equipo observó cambios de comportamiento, incluida una coordinación motora deficiente.
La investigación adicional examinará el mecanismo exacto por el cual TMEM106B regula la función del lisosoma y demostrará cómo la mutación conduce a la conocida defectos neurológicos.
«Queremos explorar si la regulación de la mielinización del gen contribuye a su asociación con enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer, FTLD y otras demencias relacionadas con la edad», dijo Hu.
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No todas las enfermedades similares a la esclerosis múltiple son iguales Más información: Tuancheng Feng et al. Un papel del factor de riesgo de degeneración lobular frontotemporal TMEM106B en la mielinización, Brain (2020). DOI: 10.1093/brain/awaa154 Información de la revista: Cerebro
Proporcionado por la Universidad de Cornell Cita: Gene arroja información sobre las causas de la neurodegeneración (2020, 9 de julio) recuperado 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-gene-yields-insights-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.