Defecto genético causa síntomas de demencia

Nueva enfermedad descubierta: un defecto genético causa síntomas similares a la demencia

06/14/2012

Un defecto genético recién descubierto causa síntomas típicos de demencia. El equipo de investigación dirigido por el profesor. Thomas Dierks, de la Universidad de Bielefeld, ha descubierto una enfermedad genética de enzimas que causa una pérdida progresiva de capacidades mentales en ratones. Los investigadores informan en la revista estadounidense "Actas de la Academia Nacional de Ciencias" (PNAS, por sus siglas en inglés). Después de su descubridor, la enfermedad se llamó "enfermedad de Dierks'sche" (también MPS III). El bioquímico Dierks y su equipo presentaron no solo el defecto genético descubierto sino también un concepto de terapia en el que la enzima defectuosa es reemplazada por una producida artificialmente..

El defecto genético causa una enfermedad previamente desconocida
El equipo internacional de investigadores dirigido por el bioquímico Prof. Thomas Dierks demostró en su investigación que "el daño a la enzima arilsulfatasa G (ARSG) en ratones desencadena la enfermedad MPS III", informa la Universidad de Bielefeld en un reciente comunicado de prensa. En general, las enzimas se encargan de la construcción y división de nutrientes y mensajeros en el organismo humano. Si se producen enzimas defectuosas como resultado de un trastorno hereditario, ya no pueden ejercer adecuadamente su función de control. Las personas afectadas "se enferman, por ejemplo, porque se acumulan sustancias en sus cuerpos que ya no se pueden dividir", según la Universidad de Bielefeld. Las enfermedades metabólicas de origen genético correspondientes se resumen en el término "Enfermedades por almacenamiento lisosomal". Casi 50 de estas enfermedades son conocidas actualmente. Uno de ellos es el ahora probado en ratones "enfermedad de Dierks'sche"..

Daño enzimático como consecuencia del defecto genético.
El defecto genético descubierto por el Prof. Dierks y sus colegas causa daño a la enzima arilsulfatasa G, que normalmente tiene una participación significativa en la descomposición del carbohidrato heparán sulfato. En ratones sanos, las moléculas de sulfato de heparán que ya no son necesarias dentro de las células se "descomponen en sus bloques de construcción más pequeños, a partir de los cuales luego se ensamblan nuevas moléculas", informa la Universidad de Bielefeld. Debido al fallo de la enzima ARSG, toda la planta de reciclaje se descompone en las células. Las cadenas moleculares permanecen y se acumulan en las células en el lisosoma. Esto finalmente deja de funcionar y luego "otras sustancias, como las proteínas y las grasas, ya no se degradan", según la Universidad. Como resultado, según los investigadores, el lisosoma "continúa expandiéndose hasta que daña toda la célula y finalmente desaparece". El profesor Dierks describe el proceso de la enfermedad de la siguiente manera: "Si la enzima no funciona correctamente, los residuos simplemente permanecerán y la celda finalmente se rellena con basura hasta que se destruye "."

Pruebas de comportamiento muestran el deterioro cognitivo.
Los efectos de los defectos genéticos o el daño de la enzima ARSG en ratones, determinaron los investigadores mediante diversas pruebas. Dado que ARSG sirve para descomponer las moléculas de sulfato de heparán en las células nerviosas del cerebelo, se sospechó que una interrupción del proceso también podría estar asociada con un deterioro cognitivo. Esto fue verificado por Dierks y sus colegas en base a varias pruebas de comportamiento, por ejemplo, en las cuales se observó la respuesta de los ratones cuando llegaron a un campo abierto. En contraste con sus homólogos sanos, los animales con el defecto genético estaban más bien en el lado seguro y no se atrevieron a explorar, informan los científicos. Otra prueba fue el laberinto de agua, donde los ratones fueron entrenados para "flotar en una piscina llena de líquido lechoso, encontrando una plataforma oculta debajo de la superficie", informa la Universidad de Bielefeld. Desde la edad de doce meses, los animales con el defecto genético ya no podían recordar la posición previamente aprendida de la plataforma y necesitaban mucho más tiempo para descubrirlos. A una edad más temprana, los ratones habían encontrado la plataforma tan fácilmente como sus homólogos sanos..

Células nerviosas destruidas en el cerebelo.
Desde la edad de doce meses, los ratones con defecto de ARSG muestran claros trastornos cognitivos, informan los científicos en su artículo en la revista "PNAS". La razón de esto es el deterioro de las células nerviosas en el cerebelo de los animales. Las muestras de tejido del cerebelo de ratones mostraron que "la acumulación de sulfato de heparano hace que las células de Purkinje en el cerebelo mueran y, acompañadas de inflamación, sean reemplazadas por células nuevas", según la Universidad de Bielefeld. El profesor Dierks explicó además que estas células de reemplazo glial solo tienen una función de apoyo y no desarrollan nuevas conexiones nerviosas.

Aproximaciones a la terapia de la enfermedad recién descubierta.
Dierks y sus colegas ven en sus resultados de investigación un éxito significativo, ya que, según el daño enzimático detectado, puede desarrollarse una terapia para enfermedades hereditarias. Por ejemplo, los investigadores produjeron artificialmente enzimas ARSG completamente funcionales "en un proceso biotecnológico que utiliza cultivos celulares modificados genéticamente" para luego usarlos para el tratamiento de los ratones. Si la solución que contiene la enzima se inyecta regularmente en los ratones enfermos, "el daño a los órganos debe detenerse", según la Universidad de Bielefeld. Los hallazgos también son importantes para los seres humanos, ya que "los procesos bioquímicos que se asocian con tales enfermedades de almacenamiento lisosomal son, en principio, los mismos en todos los mamíferos", informa el profesor Dierks. "Estamos casi seguros de que el defecto también ocurre en los humanos", dijo el bioquímico Bielefeld. Sin embargo, en los seres humanos, las enfermedades correspondientes suelen tener un efecto más grave debido a la edad avanzada, continúa Dierks. (Fp)

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