MADRID, 10 Jul. (EUROPA PRESS) -
Científicos han descubierto cómo ciertas formas de enfermedad de la neurona motora comienzan y progresan a niveles celulares y moleculares, revelando posibles nuevas formas de frenar o incluso detener este proceso. El equipo ya está trabajando estrechamente con las compañías farmacéuticas para utilizar este conocimiento para desarrollar nuevos tratamientos para la enfermedad de la neurona motora y otras enfermedades neurodegenerativas.
Al estudiar las células de los pacientes con enfermedad de la motoneurona, también conocida como esclerosis lateral amiotrófica (ELA), el equipo del Instituto Francis Crick y 'University College London' (UCL), en Reino Unido, reveló una imagen detallada de cómo las neuronas motoras --las células nerviosas en el cerebro y la médula espinal que controlan nuestros músculos y nos permiten movernos, hablar y respirar-- decaen y mueren.
La investigación, publicada en 'Cell Reports', revela que las neuronas sanas que apoyan a las células llamadas astrocitos pueden desempeñar un papel en la supervivencia de las neuronas motoras en este tipo de ELA, destacando su papel potencial en la lucha contra las enfermedades neurodegenerativas.
El trabajo fue dirigido conjuntamente por Sonia Gandhi y Rickie Patani, líderes del Grupo en el Instituto Francis Crick y UCL y neurólogos consultores del Hospital Nacional de Neurología y Neurocirugía de Queen Square. "Entender cómo y por qué mueren las neuronas es claramente vital en las enfermedades neurodegenerativas, pero parte del rompecabezas también es entender el papel emergente de los astrocitos en este contexto", dice Sonia Gandhi.
El equipo tomó células de la piel de voluntarios sanos y pacientes con una mutación genética que causa ELA y las convirtió en células madre capaces de convertirse en muchos otros tipos de células. Entonces, usando señales químicas específicas, 'guió' a las células madre a convertirse en neuronas motoras y astrocitos.
"Hemos manipulado las células utilizando el conocimiento de la biología del desarrollo, por lo que se parecen mucho a una parte específica de la médula espinal de la que surgen las neuronas motoras --explica Rickie--. Es como cambiar el código postal de una casa sin moverla; pudimos crear muestras puras de alta calidad de neuronas motoras y astrocitos que representan con precisión las células afectadas en pacientes con ELA".
UNA PROTEÍNA CORRECTA EN UN LUGAR EQUIVOCADO
Usando una gama de técnicas celulares y moleculares, el equipo rastreó las neuronas motoras con el tiempo para ver lo que salió mal en las células derivadas del paciente en comparación con las de las personas sanas. Encontraron que una proteína importante conocida como TDP-43 se escapa del núcleo al que pertenece, causando una reacción en cadena que daña varias partes cruciales de la "maquinaria" de la célula.
Definir la secuencia de acontecimientos moleculares que condujeron a la muerte de la neurona motora en un experimento que usa células derivadas humanas es un paso importante, según los autores. "Es un caso de la proteína correcta en el lugar equivocado --señala Rickie--. Cuando TDP-43 deja el núcleo de la célula, provoca una serie de problemas dentro de la célula que juntos conducen a la muerte de la célula".
"Saber cuándo van mal las cosas dentro de una célula y en qué secuencia es un enfoque útil para definir el evento molecular 'crítico' en la enfermedad", dice Sonia Gandhi. Mediante el modelado de la enfermedad humana en un plato, se encontró que este evento bien reconocido en ELA ocurrió temprano y algún tiempo antes de que las neuronas mostraran otros signos de estrés. Un enfoque terapéutico para evitr que las neuronas motoras enfermas mueran podría ser evitar que proteínas como TDP-43 salgan del núcleo, o tratar de moverlas de nuevo.
El equipo sospechó que los astrocitos de las células de los pacientes también podrían verse afectados, haciéndose menos eficientes con el tiempo y eventualmente muriendo. Para probar esto, los investigadores mezclaron diferentes combinaciones de neuronas motoras y astrocitos sanas y derivadas de pacientes con ELA, y siguieron su destino utilizando enfoques de imagen altamente sensibles.
Los científicos descubrieron que los astrocitos sanos mantenían las neuronas motoras enfermas vivas y funcionando durante más tiempo, pero los astrocitos enfermos luchaban por mantener aún sanas las neuronas motoras. "Nuestro trabajo, junto con otros estudios de envejecimiento y neurodegeneración, sugeriría que el cruce entre las neuronas y sus células de apoyo es crucial en el desarrollo y la progresión de la ELA", concluye Rickie.
