"Todo vuelve a la normalidad después del tratamiento con SNX27. Es increíble, primero vemos a los receptores de glutamato volver y entonces el déficit de memoria se repara en nuestros ratones con síndrome de Down", afirma Xin Wang, autor principal del estudio.
(U24). Un equipo del Sanford-Burnham Medical Research Institute (con 2 centros, ambos en USA: en San Diego -La Jolla, California; y Orlando, Lake Nona, Florida; con el liderazgo de Kristiina Vuori, y Gary F. Raisl) ha descubierto que el cromosoma heredado en el síndrome de Down afecta al aprendizaje y la memoria, ya que conduce a bajos niveles de una proteína llamada nexina 27 o SNX27 en el cerebro, cuya producción es inhibida por una molécula codificada en el cromosoma 21.
El estudio, publicado en la revista Nature Medicine, muestra que SNX27 se reduce en el cerebro humano con el síndrome de Down. Con la copia extra del cromosoma 21, una persona con síndrome de Down produce menos proteína SNX27, que a su vez altera la función cerebral, por lo que los investigadores mostraron que la restauración de SNX27 en ratones con síndrome de Down mejora su función cognitiva y conducta.
"En el cerebro, SNX27 mantiene ciertos receptores en la superficie celular de receptores que son necesarios para que las neuronas disparen correctamente", explica Huaxi Xu, autor principal del estudio. "Así que, en el síndrome de Down, creemos que la falta de SNX27, al menos en parte, tiene la culpa de los problemas de desarrollo y cognitivo", agrega.
El síndrome de Down (SD) es un trastorno genético causado por la presencia de una copia extra del cromosoma 21 (o una parte del mismo), en vez de los 2 habituales, por ello se denomina también trisomía del par 21, que provoca un grado variable de discapacidad cognitiva y unos rasgos físicos peculiares que le dan un aspecto reconocible.
John Langdon Haydon Down que fue el primero en describir esta alteración genética en 1866, aunque nunca llegó a descubrir las causas que la producían. En julio de 1958 un joven investigador llamado Jérôme Lejeune descubrió que el síndrome es una alteración en el mencionado par de cromosomas.
Ahora, Huaxi Xu y sus colegas comenzaron a trabajar con los ratones que carecen de una copia del gen SNX27 y hallaron que esos roedores eran en su mayoría normales, pero encontraron algunos defectos importantes en el aprendizaje y la memoria, así que el equipo investigó más a fondo para determinar qué efecto tendría SNX27. Los investigadores encontraron que SNX27 ayuda a mantener los receptores de glutamato en la superficie celular en las neuronas. Las neuronas necesitan receptores de glutamato para poder funcionar correctamente, por lo que con menos SNX27, los ratones tenían menos receptores de glutamato activos y el aprendizaje y la memoria deteriorados.
El equipo del Instituto de investigadores de Sanford-Burnham pensó en el síndrome de Down. Los ratones deficientes de SNX27 compartían algunas características con el síndrome de Down, por lo que echaron un vistazo a los cerebros humanos con la enfermedad, lo que confirmó la importancia clínica de los hallazgos de su laboratorio: los humanos con síndrome de Down tienen niveles significativamente más bajos de SNX27. Tras esto, Xu y sus colegas se preguntaron cómo bajos niveles de SNX27 y el síndrome de Down están conectados y si el cromosoma 21 extra podría codificar algo que afecta a los niveles SNX27. Estos expertos hallaron que el cromosoma 21 codifica un microARN particular, llamado miR-155, y que en los cerebros humanos con síndrome de Down, el aumento de los niveles de miR-155 se correlaciona casi perfectamente con la disminución de SNX27.
Por lo tanto, la 3ra. copia del cromosoma 21, en lugar de un par, con que nacen los niños afectados por el síndrome de Down afecta al aprendizaje y a la memoria porque reduce los niveles de una proteína cerebral denominada nexina 27, o SNX27. Xu y su equipo llegaron a la conclusión de que, debido a la copia adicional del cromosoma 21, los cerebros de las personas con síndrome de Down producen excedentes de miR-155, que por medios indirectos disminuye los niveles de SNX27, que a su vez reduce los receptores de glutamato. A través de este mecanismo, el aprendizaje, la memoria y la conducta se deterioran.
Con la copia extra del cromosoma 21 el cerebro reduce la producción de SNX27, que incentiva la función cognitiva y la conducta, indicó Huaxi Xu, coordinador del estudio. El mismo trabajo expone las mejoras en el aprendizaje que mostraron ratones con el síndrome de Down a los que se restauraron los niveles de SNX27.
"La proteína SNX27 mantiene en el cerebro unos receptores que son necesarios para que las neuronas se activen correctamente --explicó Huaxi Xu--. Creemos que en las personas afectadas por el síndrome de Down, la falta de SNX27 es responsable, al menos en parte, de los problemas de desarrollo y cognitivos que les afectan". Los investigadores detectaron asimismo que la proteína SNX27 ayuda a mantener los receptores de glutamato en la superficie celular de las neuronas, y que estas necesitan de ellos para funcionar bien. "Con menor carga de SNX27, el aprendizaje y la memoria se deterioran", añadió Xu.
"Todo vuelve a la normalidad después del tratamiento con SNX27. Es increíble, primero vemos a los receptores de glutamato volver y entonces el déficit de memoria se repara en nuestros ratones con síndrome de Down", afirma Xin Wang, autor principal del estudio.
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