Un equipo liderado por científicos del Instituto Cajal, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha revelado un mecanismo que causa pérdida de sinapsis en las neuronas en el Alzheimer: una molécula bloquea un gen y ocasiona la pérdida de conexiones entre neuronas. En un estudio con moscas (Drosophila melanogaster), han observado que alterando la composición química de la molécula patológica, el péptido Aß42, se logra que esta permita al gen PI3K expresarse y “rescatar” las sinapsis deterioradas. El estudio, publicado en la revista Molecular Biology of the Cell, ha reproducido los resultados en una línea celular humana (células de neuroblastoma humano SH-SY5Y). Los científicos esperan que estos hallazgos permitan diseñar una nueva estrategia para combatir el Alzheimer.
“La transmisión de información entre neuronas ocurre en la sinapsis. En el caso de pacientes afectados por enfermedades neurodegenerativas –como el Alzheimer–, estas conexiones funcionan de manera incorrecta y disminuyen en número. Los cerebros dañados tienen como característica la acumulación de niveles tóxicos de dicha molécula”, explica Alberto Ferrús, investigador del CSIC y coordinador del estudio.
Los científicos han expresado la molécula patológica humana en moscas para estudiar los mecanismos que causan esa pérdida de conexiones sinápticas. “El estudio ha demostrado que la molécula patológica silencia la expresión de un gen que codifica una enzima clave. Esta enzima es una especie de factor de supervivencia para todas las células del cuerpo y su reducción en las neuronas conlleva la pérdida de sinapsis, la cual se acelera con la edad”, añade Ferrús.
Cuando los investigadores alteraron la composición química de la molécula, lograron que el gen se expresase, y observaron que las sinapsis se mantenían en cantidades normales, así como el tráfico interno en las neuronas, la capacidad de movimiento, la olfacción y longevidad de los cerebros. En concreto, han mostrado que el síndrome de toxicidad Aβ42 incluye el cierre transcripcional de la expresión de PI3K. Los resultados descubren una nueva estrategia farmacológica potencial contra esta enfermedad a través de la restauración de la actividad PI3K.
“El mecanismo de esta alteración está basado en la introducción de un grupo fosfato en la molécula patológica, lo que en química se denomina fosforilación, un procedimiento que reduce la cantidad relativa de monómeros y oligómeros de dicha molécula, que son tóxicos para la célula”, explica Ferrús. “De esa manera las neuronas no pierden sinapsis. Es decir, el gen identificado rescata las neuronas que expresan la molécula humana, alterada químicamente para no ser patológica”.
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