El BDNF puede revertir la ataxia en ratones SCA1

Escrito por Anna Cook Editado por Dr. David Bushart. Publicado inicialmente en el 19 de Marzo de 2021. Traducción al español fueron hechas por FEDAES y Carlos Barba.

El factor neurotrófico derivado del cerebro -BDNF- puede prevenir la ataxia en ratones SCA1. Una nueva investigación muestra que el tratamiento funciona incluso si se inicia después de que los ratones desarrollan signos de ataxia.

SCA1 es una enfermedad neurodegenerativa causada por una mutación en el gen Ataxin1 . Las personas con SCA1 a menudo desarrollan síntomas alrededor de los 30-40 años, aunque esto puede variar. Los síntomas más comunes incluyen ataxia o problemas de movimiento que dificultan moverse y caminar. Estos síntomas empeoran progresivamente y eventualmente provocan problemas para tragar o hablar. Actualmente no existe cura para SCA1, por lo que es importante que se realicen investigaciones sobre posibles tratamientos.

El laboratorio de la Dra. Marija Cvetanovic de la Universidad de Minnesota ha estado utilizando un modelo de ratón de SCA1 para tratar de identificar nuevos tratamientos. En el pasado, estos investigadores han demostrado que una molécula llamada factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) podría retrasar la aparición de ataxia en un modelo de ratón de SCA1.

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La investigación con ratones SCA1 muestra que el tratamiento con BDNF puede tener un impacto, incluso después de que comienzan a aparecer los síntomas de la ataxia.. Foto utilizada bajo licencia por unoL/Shutterstock.com.

El BDNF es una molécula que se encuentra en el cerebro y es muy importante para el desarrollo saludable del cerebro. Es necesario para que muchos procesos del cerebro funcionen con normalidad. Los investigadores demostraron que los niveles de BDNF se redujeron en los cerebros de los ratones SCA1. Los investigadores inyectaron BDNF en los cerebros de estos ratones para intentar compensar el BDNF perdido. Este tratamiento, antes de que los ratones comenzaran a desarrollar síntomas de ataxia, previno la aparición de problemas motores y la muerte de las células de Purkinje.

Este trabajo anterior fue muy prometedor, pero había un problema. En este estudio, el tratamiento solo se probó antes de que los ratones SCA1 desarrollaran signos de problemas motores o cambios en sus cerebros. En el mundo real, si queremos ayudar a los pacientes con SCA1, necesitamos tratamientos que funcionen incluso una vez que la enfermedad haya comenzado a progresar. Por lo tanto, era importante que los investigadores averiguaran si este tratamiento funcionaría más adelante en la progresión de la enfermedad. Eso es exactamente lo que hicieron a continuación: en diciembre de 2020, el laboratorio de Cvetanovic publicó los resultados de su estudio que probaba el BDNF como tratamiento después de que los ratones habían comenzado a desarrollar signos de SCA1.

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Eliminación de la proteína ataxina-2 agregada como vía terapéutica para SCA2

Escrito por el Dr. Vitaliy Bondar Editado por el Dr. Hayley McLoughlin. Publicado inicialmente en el 5 de febrero de 2021. Traducción al español fueron hechas por FEDAES y Carlos Barba.

Una nueva investigación sugiere que la proteína ataxina-2 mutante abruma a las células en SCA2, lo que lleva a una disminución de la autofagia y la eliminación de las proteínas dañadas.

Se pueden hacer muchas comparaciones entre células y seres humanos. Al igual que los humanos, las células pueden acumular basura y desechos en ciertos momentos y este desorden con el tiempo se vuelve problemático e incluso tóxico. Esto es precisamente lo que Jonathan Henry Wardman y sus colegas de la Universidad de Copenhague decidieron investigar a nivel celular. Preguntaron si la falta de una eliminación adecuada de las proteínas defectuosas de la enfermedad afecta la supervivencia y el bienestar celular.

Los investigadores optaron por estudiar células derivadas de un paciente que tiene ataxia espinocerebelosa tipo 2 (SCA2). La causa de SCA2 es la expansión de la repetición CAG en el gen ATAXIN-2 , que codifica la cadena de aminoácidos de poliglutamina en una proteína de unión al ARN , ataxina-2. Se encuentra que la proteína ATXN2 expandida poliQ defectuosa se agrega dentro de la célula y las horas extraordinarias pueden afectar su supervivencia. La acumulación de productos proteicos agregados derivados de genes mutados es un sello distintivo de muchos tipos de ataxias espinocerebelosas, así como de otras formas de trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Parkinson.

No está claro cómo la agregación de proteínas afecta la supervivencia celular. Sin embargo, se han correlacionado múltiples defectos celulares con la agregación de ataxina-2. Por ejemplo, se ha informado que las mitocondrias que generan energía para una célula funcionan de manera anormal en modelos celulares SCA2. Además, un mecanismo de depuración celular, llamado autofagia , que es responsable de limpiar los compartimentos celulares defectuosos y ciertas proteínas rotas, se muestra menos eficaz en varios modelos de SCA2. Estos mecanismos los autores decidieron investigar en su artículo de investigación recientemente publicado.

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Una nueva investigación que utiliza células SCA2 arroja luz sobre las causas de los síntomas de la enfermedad. Foto de Chokniti Khongchum en Pexels.com

Los científicos identificaron por primera vez la evidencia de disfunción celular SCA2 mediante la detección de una elevación significativa de los niveles de caspasa-9 y caspasa-8. Son proteínas que indican estrés celular y muerte. Los autores plantearon la hipótesis de que dicha disfunción celular puede deberse a la acumulación de ataxina-2 defectuosa. Para probar esta hipótesis, decidieron bloquear sistemáticamente dos vías celulares que procesan proteínas defectuosas: proteostasis y autofagia.

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El tratamiento para la SCA1 no causa efectos secundarios no deseados en un modelo de ratón

Escrito por el Dr. Ronald Buijsen Editado por la Dra. Larissa Nitschke. Publicado inicialmente en el 28 de Enero de 2021. Traducción al español fueron hechas por FEDAES y Carlos Barba.

O’Callaghan y sus colegas muestran que los enfoques terapéuticos novedosos para reducir la proteína que causa la enfermedad en SCA1 no aumentan el riesgo de desarrollar cáncer o enfermedad de Alzheimer en ratones SCA1.

Las personas afectadas con ataxia espinocerebelosa tipo 1 o SCA1 llevan una expansión de un tramo repetitiva de ADN en el ATXN1 gen. La expandido ATXN1 gen codifica una proteína expandido ataxina-1, que se acumula y causa toxicidad en el cerebro. Esto provoca problemas de coordinación motora y letalidad prematura. Hasta ahora, no existe ningún tratamiento que ralentice, detenga o revierta la progresión de la enfermedad SCA1.

Aún así, varios estudios preclínicos demostraron que la reducción de los niveles de proteína ataxina-1 puede mejorar los déficits de coordinación motora en modelos de ratón SCA1. Una estrategia para reducir los niveles de ataxina-1 es el uso de oligonucleótidos antisentido (ASO) . Estos tratamientos de ASO escinden específicamente el ARNm de Atxn1 y reducen los niveles de proteína ataxina-1.

Este estudio, publicado por el grupo del Dr. Harry Orr en 2018 , mostró que la inyección de ASO en el cerebro de ratones SCA1 mejora los déficits motores, prolonga la supervivencia y revierte las anomalías neuroquímicas. Sin embargo, la reducción de los niveles de la proteína ataxina-1 podría provocar una expresión alterada de otras proteínas en el cerebro. Esto podría afectar la seguridad de esta estrategia de tratamiento. Por lo tanto, este estudio de seguimiento investigó si la reducción de los niveles de proteína ataxina-1 produce efectos no deseados.

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El tratamiento con ASO para reducir los niveles de ataxina-1 no causa efectos secundarios no deseados en un modelo de ratón SCA1. La Imagen fue obtenida de Rama de Wikimedia.
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