Los investigadores identifican un nuevo defecto genético relacionado con la ELA

Las células de la izquierda tienen el gen UBQLN2 normal y los puntos rojos muestran el proceso de «eliminación de basura» celular en acción. Las células de la derecha tienen mutaciones genéticas que interrumpen este proceso, lo que permite que se acumule materia tóxica en las células. Crédito: Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland (UMSOM) han identificado cómo ciertas mutaciones genéticas causan la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), también conocida como enfermedad de Lou Gehrig. La vía identificada por los investigadores también puede ser responsable de cierta forma de demencia relacionada con la ELA. El hallazgo podría ofrecer nuevos enfoques potenciales para el tratamiento de esta condición devastadora, que causa una parálisis progresiva y fatal y, a veces, un deterioro mental similar a la enfermedad de Alzheimer. Su descubrimiento se publicó esta semana en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) e incluyó a colaboradores de la Universidad de Harvard, la Universidad de Auckland, el King’s College de Londres y la Universidad Northwestern.

A más de 5000 estadounidenses se les diagnostica ELA cada año, una afección que suele ser fatal y no tiene cura. Los pacientes con ELA pierden lentamente la capacidad de mover los músculos, lo que genera problemas con funciones básicas como la respiración y la deglución. Aproximadamente la mitad de los pacientes con ELA también desarrollan demencia. Los estudios genéticos de familias con predisposición a desarrollar ELA han demostrado que la condición puede estar asociada con ciertas mutaciones genéticas. Algunas de estas mutaciones involucran al gen UBQLN2 que regula la eliminación de la «basura» mal plegada de las células del cuerpo. Hasta ahora, los investigadores no entendieron completamente cómo las mutaciones UBQLN2 interfieren con esta vía y causan ELA.

«Trazamos un mapa del proceso por el cual las mutaciones del gen ubiquilina-2 (UBQLN2) interrumpen una importante vía de reciclaje que usan las células para deshacerse de su basura», dijo Mervyn Monteiro, Ph.D., Profesor de Anatomía y Neurobiología, afiliado al Centro de Ingeniería y Tecnología Biomédica (BioMET) de la UMSOM. «Sin este reciclaje, las proteínas mal plegadas se acumulan en la célula nerviosa y se vuelven tóxicas, y eventualmente destruyen la célula. Esta destrucción podría conducir a trastornos neurodegenerativos como la ELA».

Para investigar cómo las mutaciones UBQLN2 causan la ELA, el Dr. El grupo de Monteiro utilizó tanto células humanas como modelos de ratones mutantes UBQLN2 para sus investigaciones. Los modelos de ratón, que describieron en una publicación de PNAS de 2016, imitan la progresión de la enfermedad en las personas que heredan estas mutaciones genéticas.

Dr. El grupo de Monteiro eliminó primero el gen UBQLN2 de las células humanas y descubrió que detenía por completo la ruta de reciclaje. Luego reintrodujeron el gen normal o una de las cinco mutaciones genéticas en las células. Descubrieron que la reintroducción de UBQLN2 normal restauró la ruta de reciclaje, mientras que las cinco mutaciones genéticas no lograron reiniciar la ruta.

Usando el modelo de ratón, el Dr. Monteiro y sus colegas describieron el motivo de la interrupción de la ruta en la presencia de mutaciones genéticas. Descubrieron que los ratones con las mutaciones genéticas tenían niveles reducidos de cierta proteína llamada ATP6v1g1, que es una parte esencial de una bomba que acidifica el contenedor de basura de la célula para iniciar el proceso de descomposición y reciclaje.

«Nuestros nuevos hallazgos son emocionantes porque se han encontrado defectos de acidificación similares en el Alzheimer, el Parkinson y el síndrome de Down», dijo el Dr. Monteiro. «Esto sugiere que la restauración del defecto podría tener amplias implicaciones no solo para el tratamiento de la ELA, sino también posiblemente para otras enfermedades neurodegenerativas».

«El equipo de investigación de BioMET dirigido por el Dr. Monteiro continúa logrando importantes avances en comprender los mecanismos que dan lugar a la ELA», dijo Dean E. Albert Reece, MD, Ph.D., MBA, quien también es Vicepresidente Ejecutivo de Asuntos Médicos, UM Baltimore, y John Z. y Akiko K. Bowers Distinguished Profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland. «Los tratamientos futuros y las medidas preventivas para esta enfermedad devastadora no serían posibles sin este trabajo fundamental».

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Los investigadores identifican cómo un solo gen puede proteger contra las causas de las enfermedades neurodegenerativas Más información: Josephine J. Wu et al, Las mutaciones ALS/FTD en UBQLN2 impiden la autofagia al reducir el autofagosoma acidificación por pérdida de función, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2020). DOI: 10.1073/pnas.1917371117 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias

Proporcionado por la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland Cita: Los investigadores identifican un nuevo defecto genético vinculado a ALS (2020, 10 de junio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-genetic-defect-linked-als.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.