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La ataxia espinocerebelosa y otras enfermedades neurodegenerative pudieron ser tratables con las drogas que alteran la actividad de los canales del potasio

Por primera vez, los investigadores han conectado mutaciones en un gen que regula cómo el potasio incorpora las células a una enfermedad neurodegenerative y a otro desorden que cause la retardación mental y problemas de coordinación.

Las conclusión pueden llevar a las nuevas maneras de tratar una amplia gama de desordenes, incluyendo las enfermedades de Alzheimer y de Parkinson. El estudio fue financiado en parte por los institutos nacionales del instituto nacional de la salud de desordenes neurológicos y del recorrido (NINDS).

“Este tipo de gen se ha conectado nunca antes a la muerte de la célula nerviosa,” dice a Stefan Pulst, M.D., del centro médico de Cedro-Sinaí en la Universidad de California, Los Ángeles, que llevó el nuevo estudio. El parte aparece en genética de la naturaleza.

En el estudio, los investigadores buscaron el gen que causó un desorden de movimiento neurodegenerative llamado ataxia espinocerebelosa en una familia filipina. Este desorden aparece típicamente en edad adulta y causa la baja de neuronas en el cerebelo del cerebro, dando por resultado la baja de la coordinación progresiva (ataxia). El Dr. Pulst y sus colegas trazó la enfermedad en esta familia a las mutaciones en un gen llamado KCNC3. Las claves del gen para una de las proteínas que forman los canales del potasio - poro-como los orificios en la membrana celular que controlan el flujo de los iones del potasio en la célula. Los investigadores encontraron una diversa mutación KCNC3 en una familia francesa previamente determinada con una enfermedad llamada el tipo espinocerebeloso 13 de la ataxia, que causa la ataxia del niñez-inicio, la degeneración cerebelosa, y la retardación mental suave.

Las claves del gen KCNC3 para un tipo de potasio canalizan que se abra y se cierre normalmente muy rápidamente. Este tipo de canal es determinado importante en “rápido-repartir las neuronas” que los centenares del fuego de épocas por segundo en el cerebro. “Rápido-repartiendo las neuronas son como bloques huecos - se utilizan en el sistema nervioso mucho,” el Dr. Pulst dice. Entre otros lugares, estas neuronas se encuentran en el nigra del substantia del cerebro, donde ayudan en mando de motor, y en el hipocampo, donde desempeñan un papel en el aprendizaje. Los estudios anteriores han encontrado anormalidades en el número de canales del potasio en las enfermedades de Parkinson, de Alzheimer, y de Huntington. Así como el nuevo estudio, estas conclusión sugieren que las anormalidades del canal del potasio puedan contribuir a una amplia variedad de enfermedades neurodegenerative.

“Este papel es un buen ejemplo de cómo el descubrimiento del gen es útil para dar pistas sobre objetivos terapéuticos y las estrategias, que es la meta más importante de la investigación humana del descubrimiento del gen en mi opinión,” dice a Katrina Gwinn-Resistente, M.D., el director de programa de NINDS para la concesión del Dr. Pulst.

A través de cultivo celular experimentan, los investigadores aprendidos que las mutaciones KCNC3 en las familias filipinas y francesas afectan al canal del potasio muy diferentemente. La mutación encontrada en la familia filipina evitó totalmente que el canal del potasio funcionara. La mutación de la familia francesa causada los canales del potasio para abrir anterior del demasiado atrasado normal y cercano. Esto redujo el régimen en el cual las neuronas podrían encender.

Los investigadores han sabido de largo que los canales del potasio son importantes para la función neuronal. Las mutaciones en otros genes del canal del potasio se han conectado a los problemas tales como epilepsia, arritmias cardiacas, y parálisis periódica del músculo. Un tipo de defecto del canal del potasio también se ha encontrado en un desorden llamado el tipo 1 episódico de la ataxia que causa episodios abreviados de la ataxia sin el neurodegeneration. Sin embargo, las mutaciones del canal del potasio se han conectado nunca antes a la enfermedad neurodegenerative o a la retardación mental. Las conclusión eran asombrosamente porque los ratones que faltan el gen KCNC3 tienen solamente cambios del comportamiento suaves, el Dr. Pulst dicen.

No está todavía sin obstrucción exactamente cómo las mutaciones del canal del potasio causan el neurodegeneration. Una teoría es que las mutaciones pudieron aumentar la cantidad de calcio que puede incorporar las células, haciéndolas morir debido al excitotoxicity (overstimulation). Los canales alterados del potasio pudieron evitar que las neuronas hagan frente bien a la tensión oxidativa - daño de las moléculas reactivas llamadas los radicales libres que se producen durante metabolismo. Las mutaciones también pudieron causar los defectos de desarrollo sutiles que reducen la supervivencia a largo plazo de neuronas, los investigadores dicen.

Las nuevas conclusión sugieren que la ataxia espinocerebelosa y otras enfermedades neurodegenerative pudieran ser tratables con las drogas que alteran la actividad de los canales del potasio. Para maximizar las ventajas y reducir efectos secundarios, los investigadores necesitarían encontrar las drogas que son específicas para este tipo de canal, el Dr. Pulst dicen.

Los investigadores ahora proyectan utilizar cultivos celulares y los modelos animales para ayudarles para aprender exactamente cómo las mutaciones causan el neurodegeneration. Estos estudios podían llevar a los tratamientos perfeccionados para varias enfermedades.