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El cambio genético previene muerte celular en el modelo del ratón de la enfermedad de Parkinson

Cambio un mecanismo protector normal en la sobremarcha, una universidad del científico de Wisconsin-Madison ha blindado totalmente ratones de una substancia química tóxica que causaría de otra manera la enfermedad de Parkinson.

La enfermedad de Parkinson es el incapacitar y una enfermedad a veces fatal que aflige a 1,5 millones de americanos, con cerca de 60.000 nuevos casos anualmente. Sus síntomas importantes, incluyendo temblores y el movimiento lento, se han trazado a la muerte de una pequeña cantidad de células nerviosas en el nigra del substantia, una región del cerebro que las ayudas regulan el movimiento.

Agregar copias extras de un gen que hace una proteína normal, protectora neutralizó una substancia química tóxica que devastaría normalmente al nigra del substantia. “Esta abolición completa de la toxicidad era lejos mayor que preveímos,” dice a Jeffrey Johnson, profesor de UW-Madison de la farmacia. “Golpeaba. Pensamos que veríamos un 20 o 30 o 40 por ciento de reducción en muerte celular.”

El mecanismo protector es iniciado por una proteína llamada Nrf-2, que está presente en gente y en ratones, dice a Johnson. Nrf-2 (factor del factor NF-E2-related de la transcripción) es hecho por los astrocytes, las neuronas que desempeñan un papel de apoyo a las neuronas, que son las células que llevan real señales del nervio.

Estos últimos años, los investigadores que observaban un alcance de enfermedades neurodegenerative, incluyendo Alzheimer y las enfermedades así como Parkinson de Lou Gehrig, se han centrado en los astrocytes en su búsqueda para ayudar al cerebro para protegerse contra las condiciones agotadoras que son mortales a las neuronas. La “manera de los Astrocytes excede en número las neuronas y se encuentra en el sistema nervioso central,” dice a Johnson. Las “neuronas han conseguido siempre los premios de la Academia, pero la disfunción del astrocyte se está convirtiendo en un tema central en enfermedad neurodegenerative. Si podemos imaginar cómo reparar un astrocyte enfermo, o aún evitamos que consiga enfermo, que podría ofrecer la protección profunda contra casi todas las enfermedades neurodegenerative.”

Porque las neuronas son imposibles de reemplazar, el actual foco de la investigación en enfermedad neurodegenerative está en la prevención de su muerte en el primer lugar. La enfermedad de Parkinson se puede tratar por una época reemplazando la dopamina, la substancia química del cerebro hecha por el nigra del substantia, pero el tratamiento pierde su eficacia en un cierto plazo.

En un estudio financiado por el instituto nacional de las ciencias de las higienes ambientales y publicado en procedimientos de hoy de la National Academy of Sciences, los colegas Pei-Chun Chen, Marcelo Vargas y Delinda Johnson de Johnson y de UW-Madison estudiaron ratones con los genes extras Nrf-2. Los astrocytes en estos ratones produjeron sobre dos veces el nivel normal de la proteína Nrf-2.

Los investigadores entonces dosificaron los ratones con MPTP, una substancia química que mata a las neuronas en el nigra del substantia y se ha convertido en el mecanismo mayor para estudiar la enfermedad de Parkinson en ratones. La toxicidad de MPTP fue descubierta en 1982, cuando los consumidores de droga jovenes en California desarrollaron los síntomas clásicos de la enfermedad de Parkinson, una enfermedad que golpea generalmente ésos sobre la edad 60. Los investigadores encontraron que la heroína sintetizada que esta gente había utilizado fue contaminada con MPTP, y otros estudios mostraron que MPTP es altamente tóxico a las células nerviosas en el nigra del substantia.

Cuando los astrocytes hacen Nrf-2, los attaches de la proteína a su DNA, retroceso-arrancando actividad en centenares de genes que liberen las substancias químicas que pueden proteger las neuronas próximas contra la oxidación - una serie de reacciones químicas que puedan herir o matar a las células. “Los astrocytes también están chupando probablemente hacia arriba la materia mala, de tal modo reduciendo el ambiente y la tensión oxidativos en las neuronas,” dice a Johnson, agregando que su laboratorio está intentando determinar esas substancias químicas protectoras específicas.

Nadie puede predecir cuando una manipulación de Nrf-2 podría alcanzar las juicios clínicas, que Johnson dice es por lo menos dos años en el futuro. Mientras que estos experimentos alteraron las células del ratón con la ingeniería genética, las juicios humanas utilizarían probablemente las drogas para reforzar la producción Nrf-2 en astrocytes. Varios laboratorios, incluyendo Johnson, están explorando ya para las drogas del candidato.

Los piquetes son altos, Johnson dice, porque Nrf-2 también protege a las neuronas en los modelos de las enfermedades de cerebro fatales tales como Alzheimer, el ALS, y la enfermedad de Huntington.

Normalmente, las neuronas mueren en estas enfermedades neurodegenerative “comprometen suicidio” con un proceso llamado muerte celular programada. “Nrf-2 parece reequilibrar el sistema,” Johnson dice, “a favor de lo que llamamos vida programada de la célula.”