Formas de proteínas alteradas pueden explicar las diferencias en algunas enfermedades cerebrales
Estudio financiado por los NIH considera que varias cepas de la alfa-sinucleína tienen diversos efectos en las neuronas
Sólo se necesita una manzana podrida para estropear el montón, y lo mismo puede decirse de ciertas proteínas en el cerebro. Los estudios han sugerido que sólo una proteína pícaro (en este caso, una proteína que se forma mal plegada o por el camino equivocado) puede actuar como una semilla, que conduce al mal plegamiento de las proteínas cercanos. Según un estudio financiado por los NIH, diversas formas de estas semillas - procedentes de la misma proteína - puede dar lugar a diferentes patrones de plegamiento anómalo que dan lugar a trastornos neurológicos con un conjunto único de los síntomas.
"Este estudio tiene implicaciones importantes para la enfermedad de Parkinson y otras enfermedades neurodegenerativas", dijo el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS) Directora Historia Landis, Ph.D. "Sabemos que entre los pacientes con enfermedad de Parkinson, hay variaciones en la forma en que el trastorno afecta el cerebro. Esta nueva investigación emocionante proporciona una posible explicación de por qué se producen esas diferencias ".
Un ejemplo de una proteína tal es alfa-sinucleína, que pueden acumularse en las células del cerebro, causando sinucleinopatías, atrofia sistémica múltiple, enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Parkinson con demencia (PDD), y la demencia con cuerpos de Lewy (DLB). Además, las proteínas mal plegadas otros que el alfa-sinucleína veces agregada, o acumular, en los mismos cerebros. Por ejemplo, la proteína tau se acumula en agregados llamados nudos, que son el sello distintivo de la enfermedad de Alzheimer y con frecuencia se encuentran en el PDD y DLB cerebros. Los resultados de este estudio plantean la posibilidad de que diferentes formas estructurales, o cepas, de la alfa-sinucleína pueden contribuir a la co-ocurrencia de sinucleína y tau acumulaciones en PDD o DCL.
La acumulación de alfa-sinucleína (rojo) y tau (verde) se encuentran en las células cerebrales de ratones que habían sido tratados con la cepa B. La superposición de las dos proteínas se muestra en amarillo. Cortesía de la Dra. Virginia MI Lee, de la Universidad de Pennsylvania Escuela de Medicine.
En el nuevo estudio, publicado en Cell, L. Guo Jing, Ph.D., y sus colegas de la Universidad de Pennsylvania Perelman School of Medicine, Filadelfia, querían ver si las diferentes preparaciones de fibrillas sintéticas alfa-sinucleína se comportan de manera diferente en neuronas que estaban en una placa de Petri, así como en cerebros de ratón. Descubrieron dos cepas de la alfa-sinucleína con la actividad de siembra distintos en cultivos de neuronas: mientras que una cepa (cepa A) resultó en la acumulación solo alfa-sinucleína de la otra cepa (cepa B) dio lugar a la acumulación de tanto alfa-sinucleína y tau.
Los investigadores también inyectaron la cepa A o cepa B en el cerebro de ratones diseñados para hacer grandes cantidades de tau humana, y luego monitoreados la formación de alfa-sinucleína y los agregados de tau en diversos puntos temporales. Los ratones que recibieron inyecciones de sinucleína cepa B mostraron una mayor acumulación de tau - antes y en más regiones del cerebro - en comparación con los ratones que recibieron la cepa A.
Los investigadores también examinaron los cerebros de cinco pacientes que habían pdd, algunos de los cuales también tenían enfermedad de Alzheimer. En esta pequeña muestra, no había evidencia de dos diferentes formas estructurales de la alfa-sinucleína, una en cerebros PDD y un uno claramente diferente en los cerebros PDD / Alzheimer 's, apoyando la existencia de cepas específicas de la enfermedad de la proteína en enfermedades humanas.
"Estamos empezando a trabajar con los tejidos humanos", dijo Virginia MI Lee, Ph.D., autor principal del estudio."Estamos planeando para mirar el cerebro de pacientes con enfermedad de Parkinson, PDD o DLB para ver si existen diferencias en la distribución de las cepas de la alfa-sinucleína."
Aunque las dos cepas utilizadas en este estudio fueron creados en tubos de ensayo, los autores observaron que en el cerebro humano, donde el ambiente es mucho más complicado, las probabilidades de formación de cepas alfa-sinucleína relacionados con la enfermedad adicionales pueden ser mayores.
"Estas diferentes cepas no sólo puede convertir normal de alfa-sinucleína en patológica alfa-sinucleína dentro de una célula, también pueden transformarse en nuevas cepas a medida que pasan de célula a célula, la adquisición de la capacidad de servir como una plantilla para dañar tanto normales alfa- sinucleína y otras proteínas ", dijo el Dr. Lee. "Así que ciertas cepas, pero no todas las cepas, pueden actuar como modelos para influir en el desarrollo de otras patologías, como ovillos de tau."
Ella comentó: "Estamos empezando a entender algunas de estas cepas y puede haber muchos otros. Esperamos encontrar una manera de identificar las cepas que son relevantes para las enfermedades humanas ".
Este estudio fue apoyado por becas de NINDS (NS53488) y el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento (AG17586).Igualmente está subvencionado por el S. Ware Alzheimer Programa de Marian, Philadelphia, PA, el Dr. Arthur Peck Fondo, Philadelphia, PA, The Jeff y Anne Keefer Fondo, Philadelphia, PA, y el Consejo de Parkinson, Bala Cynwyd, PA.
NINDS es patrocinador principal de la nación de la investigación sobre el cerebro y el sistema nervioso. La misión de NINDS es reducir la carga de enfermedad neurológica - una carga soportada por cada grupo de edad, por cada segmento de la sociedad, por personas de todo el mundo.
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Referencias
Jing L. Guo et al. "Distintas cepas α-sinucleína diferencialmente Promover inclusiones tau en las neuronas." Cell, 3 de julio de 2013. DOI: 10.1016/j.cell.2013.05.057
Saludos
Rodrigo González Fernández
Diplomado en "Responsabilidad Social Empresarial" de la ONU
Diplomado en "Gestión del Conocimiento" de la ONU
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