Suplementar una proteína que se encuentra en la médula espinal podría prevenir los síntomas asociados con la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) o la enfermedad de Lou Gehrig, según un nuevo estudio realizado por investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad Case Western Reserve en Cleveland, Ohio.Utilizando modelos de ratón de la enfermedad, los investigadores descubrieron que el aumento de los niveles de proteína mitofusion 2 (Mfn2) impedía la degradación del nervio, la atrofia muscular y la parálisis. Como la proteína a menudo se agota en aquellos con la enfermedad, los nuevos hallazgos indican que complementar la proteína podría servir como un enfoque terapéutico potencial para las personas con ELA.«Encontramos una manera de aliviar la edad y la atrofia muscular relacionada con ELA en nuestros modelos de ratón», dijo Xinglong Wang, PhD, profesor asociado de patología en la Escuela de Medicina de la Universidad Case Western Reserve, en una declaración reciente. «Sorprendentemente, podríamos retrasar el inicio de los síntomas de ELA en 67 días».
Para su estudio, publicado en Cell Metabolism, los investigadores probaron el modelo ELA más utilizado mediante la ingeniería genética de los ratones enfermos para tener mayores niveles de la proteína Mfn2 en las células nerviosas que se extienden desde la médula espinal y se conectan a las fibras musculares.
Los investigadores encontraron que los ratones con altos niveles de Mfn2 en los nervios modificados tenían un peso saludable y no presentaban atrofia muscular, anomalías de la marcha o fuerza de prensión reducida que los ratones de los grupos de control habían desarrollado. Además, incluso los ratones que experimentaron daño pesado del nervio ciático se beneficiaron de los niveles aumentados de Mfn2.
Después de estudiar las células nerviosas que se recogieron de los ratones, el Dr. Wang y su equipo dieron a conocer cómo Mfn2 proporcionó efectos protectores. Específicamente, el equipo encontró que Mfn2 coexiste con las mitocondrias. Su investigación demostró que las mitocondrias viajan a lo largo de los axones para entregar nutrientes a un punto específico, donde las células nerviosas y las fibras musculares se encuentran, lo que preserva las sinapsis entre las células nerviosas y musculares, previniendo la atrofia muscular.
«Encontramos que las mitocondrias funcionan como ‘camiones’ en miniatura para transportar proteínas a lo largo de los axones para evitar la degeneración sináptica», explicó el Dr. Wang. «La regulación previa de Mfn2 específicamente en células nerviosas es suficiente para abolir la pérdida de músculo esquelético en ELA y ratones envejecidos, a pesar de que la proteína que causa ELA se encuentra en todos los órganos y tejidos».
Aunque no son típicamente conocidos por las funciones de transporte celular, se descubrió que las mitocondrias usan Mfn2 en sus superficies para transportar Calpstatin, un nutriente que dificulta las enzimas nocivas que degradan los nervios y las fibras musculares. Al llevar calpstatin, pueden evitar que las enzimas destruyan las conexiones de sinapsis. Las mitocondrias no pueden llevar calpstatin sin Mfn2.
«Por primera vez hemos descubierto que, además de actuar como centrales eléctricas de las células, las mitocondrias están directamente involucradas en el transporte de proteínas a lo largo de los axones para regular la degeneración sináptica», dijo el Dr. Wang a Rare Disease Report®. «Por lo tanto, nuestro estudio revela un nuevo mecanismo molecular para el mantenimiento sináptico a través de las mitocondrias».
El Dr. Wang espera que la investigación del equipo se pueda utilizar para informar el desarrollo de terapias novedosas y más eficaces para la ELA, así como otras enfermedades neurodegenerativas.
«La regulación positiva de mitofusina2 solo en las neuronas es suficiente para eliminar notablemente la pérdida de sinapsis neuromuscular asociada a la ELA y la atrofia del músculo esquelético, y retrasa increíblemente el inicio de los síntomas del modelo de ratón ELA más utilizado en más de 2 meses», dijo el Dr. Wang Informe de Enfermedades Raras ®. «Esto sugiere que la mitofusina2 puede ser un nuevo objetivo terapéutico común para una amplia gama de enfermedades asociadas con las anomalías sinápticas sinápticas o sinápticas, que incluyen, pero no se limitan a ELA, atrofia muscular espinal (AME) e incluso la enfermedad de Alzheimer».
El Dr. Wang y su equipo están en el proceso de estudiar el papel protector de Mfn2 en otros modelos de enfermedades con pérdida neuromuscular o sináptica cerebral. «También estamos tratando de detectar moléculas pequeñas que aumenten específicamente la función de mitofusina2 en la regulación del transporte de proteínas», dijo.
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