1/07/2016

Mecanismo molecular responsável por uma doença neurodegenerativa foi descoberto


Cientistas da Universidade de Berna descobriram um mecanismo que é responsável pela degeneração das células de Purkinje no cerebelo em uma doença neurodegenerativa chamada Ataxia espinocerebelar tipo 1. Os resultados de seu estudo abrem novas perspectivas para o tratamento futuro de doenças degenerativas associadas ao cerebelo.


Mas, o que é a doença?


Ataxia é descrita como a perda do controle muscular durante movimentos voluntários, como andar ou pegar objetos. Sintoma de uma condição subjacente, a ataxia pode afetar a fala, movimentos dos olhos, de engolir e outros músculos do corpo.

Do grego "a taxis", a palavra ataxia significa "sem ordem ou coordenação". Pessoas com ataxia têm problemas com a coordenação, uma vez que partes do sistema nervoso que controlam o movimento e equilíbrio são afetados.

A palavra ataxia é muitas vezes usada para descrever um sintoma de descoordenação que pode ser associado com infecções, lesões de outras doenças ou alterações degenerativas no sistema nervoso central. Também pode designar um grupo de doenças degenerativas específicas do sistema nervoso chamado as ataxias hereditárias.

Danos, degeneração ou perda de neurónios na região do cérebro que controla a coordenação muscular (cerebelo), resulta em ataxia. Os sintomas incluem perda de coordenação voluntária dos movimentos musculares e o aparecimento de alterações da marcha, perda de equilíbrio e fala com problemas. Ataxias do cerebelo são distúrbios degenerativos progressivos que ocorrem em adultos de forma esporádica ou pode ser herdada dos pais. Infelizmente, a grande maioria dos casos, ataxia cerebelar são esporádicas em natureza e o mecanismo causal para o desenvolvimento de ataxia permanece largamente desconhecido, que, eventualmente, impede o desenvolvimento de terapia e influencia negativamente a qualidade de vida do paciente.

O Estudo


No entanto, ambos os casos esporádicos e hereditários de ataxia cerebelar exibem características fisiopatológicos comuns, tais como a degeneração específica dos neurónios cerebelares principais; as células de Purkinje. Portanto, a equipe de Smita Saxena, do Instituto de Biologia Celular da Universidade de Berna, estabelecidos para entender o mecanismo potencial envolvido no desenvolvimento da ataxia e a degeneração das células de Purkinje em ataxia espinocerebelar tipo 1 (SCA1), uma doença rara, incurável, doença neurodegenerativa hereditária que pode ser modelado em ratinhos.

Juntamente com o primeiro autor Céline Ruegsegger, uma triagem base de proteínas de células de Purkinje foi realizada para identificar as mudanças que ocorrem nestes neurônios no momento da aparição da ataxia. A equipe descobriu alterações nas proteínas que funcionam na sinapse e identificaram uma proteína sináptica Homer-3 que está presente principalmente em sinapses nas células de Purkinje. Além disso, eles descobriram que o Homer-3 foi relacionada com a alteração em uma importante via de sinalização; mTORC1. Esta via de sinalização foi responsável pela regulação da expressão de proteínas sinápticas como Homer-3. Saxena e sua equipe descobriram um mecanismo celular no cerebelo de ratinhos SCA1 que tem como alvo especificamente a degeneração das células Purkinje e os resultados apresentam um futuro promissor alvo e terapêutico. O estudo foi publicado na revista científica "Neuron".

A equipe investigou por que a sinalização mTORC1 foi alterado nas células de Purkinje do cerebelo e não em outras regiões do cérebro. Ao medir o estado de ativação das células de Purkinje, eles descobriram que a sinalização mTORC1 prejudicada foi devido a defeitos da célula Purkinje, associando ao circuito neuronal envolvendo principalmente as fibras de escalada. "Neste contexto, a identificação de alterações de circuitos relacionados, que desempenham um papel importante na determinação de alterações patológicas nas células de Purkinje é importante na compreensão de como funciona os componentes vulneráveis ​​em neurônios definidos, com o mecanismo da doença, neste caso células de Purkinje", afirma Saxena.

Reposição da expressão Homer-3 pode melhorar os sintomas e atraso patologia


Após a identificação de Homer-3 como sendo reduzidos no início do curso da doença, Céline Ruegsegger Saxena, tentou estabelecer o seu papel causal no desenvolvimento da doença. Usando uma abordagem de terapia genética que reintroduziu Homer-3 a expressão em células de Purkinje de ratos SCA1. Este abrandado resulta no desenvolvimento da ataxia, sintomas associados com perda de coordenação motora, equilíbrio e funcionalidade das células de Purkinje.

"Curiosamente, tem sido conhecida há algum tempo que as alterações no mTORC1 causa uma sinalização no cerebelo durante o desenvolvimento que, por sua vez,  está associado ao comportamento autista e a desordem intelectual", disse Saxena. "Em nosso estudo, a nova descoberta é que as vias de sinalização semelhantes também podem estar envolvidos na cerebelar adulto associando doenças degenerativas tais como a SCA1. Este é um importante passo à frente na compreensão do processo envolvido em distúrbios do desenvolvimento, degeneração e, atrávez disso, identificar um potencial  alvo terapêutico para o futuro."

[ ScienceDaily ]
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