La inactivación de un complejo proteico concreto que desempeña un papel clave en la desactivación de los genes hace que las células nerviosas no produzcan suficientes neurotransmisores esenciales. Esto podría ser parte de la explicación de enfermedades como el Parkinson y los trastornos de ansiedad. Este es el resultado de un descubrimiento realizado por investigadores de la Universidad de Umea, la Universidad de Lund y el Instituto Karolinska (Suecia).

«Hemos visto que si este complejo proteico se inactiva, se deteriora la capacidad de mantener desactivados los genes que controlan otras funciones. Esto, a su vez, apaga los genes necesarios para mantener la función de las células nerviosas. En los estudios con animales, podemos ver un cambio en el comportamiento de los animales que es similar a los que se producen en la enfermedad de Parkinson», explica Johan Holmberg, profesor del Departamento de Biología Molecular de la Universidad de Umea y uno de los autores principales del estudio.

Una vez que las neuronas se forman durante el desarrollo fetal, suelen conservar su identidad y función durante el resto de la vida. Además de la necesidad de que los programas genéticos necesarios para formar y mantener la célula nerviosa estén activos, también se requiere que los genes que controlan otras propiedades estén permanentemente «silenciados». El estudio demuestra que este silenciamiento de genes irrelevantes depende de un complejo proteico específico, el PRC2.

Sin un complejo PRC2 en funcionamiento, las neuronas maduras que producen los importantes neurotransmisores dopamina y serotonina pierden gradualmente su identidad y función. En la enfermedad de Parkinson, las células que producen dopamina mueren, mientras que la falta de serotonina se asocia a problemas de salud mental.

Cuando se probó en ratones, los investigadores observaron un cambio progresivo en el comportamiento de los ratones, como los síntomas motores típicos de la enfermedad de Parkinson.

«Si podemos ver que los mecanismos que controlan la regulación de los genes son parte de la razón por la que se producen las enfermedades que dañan el sistema nervioso, esto podría abrir nuevas e interesantes posibilidades de diagnóstico y tratamiento, pero todavía hay un largo camino por recorrer», dice Holmberg, cuyo trabajo se ha publicado en la revista científica ‘Science Advances’.

El estudio se realizó eliminando un componente vital del complejo proteico PRC2 en los tipos de células nerviosas de interés en ratones. A continuación se investigaron los efectos mediante microscopía, estudios de comportamiento, electrofisiología y un análisis combinado de la expresión génica y las modificaciones de las histonas, las proteínas alrededor de las cuales se enrollan las largas bobinas de ADN de los cromosomas.

Los investigadores planean ahora ir más allá e investigar si los mecanismos estudiados en los modelos de ratón están realmente implicados en los trastornos neurodegenerativos o mentales. Además, los investigadores quieren averiguar qué es lo que controla exactamente la regulación a la baja de los genes cuando el complejo PRC2 está inactivado.

Una observación interesante hecha en el estudio es que el mismo subtipo de neuronas productoras de dopamina que mueren en la enfermedad de Parkinson exhiben una particular sensibilidad a la pérdida de la actividad del PRC2, y mostraron cambios significativamente mayores en la expresión genética que otras neuronas. Los mecanismos detrás de esta sensibilidad selectiva son una de las cosas que quieren explicar.

infosalus.com

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