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Células estaminais do uso dos cientistas para identificar os defeitos celulares sendo a base que causam a síndrome de Angelman

Os pesquisadores na saúde de UConn usaram as células estaminais derivadas dos pacientes com síndrome de Angelman para identificar os defeitos celulares subjacentes que causam a desordem neurogenetic rara, uma etapa importante na busca em curso para tratamentos potenciais para Angelman e uma cura possível.

Até aqui, os cientistas que tentam compreender porque os neurónios dos indivíduos com a falha de Angelman se tornar correctamente confiaram primeiramente no rato modelam essa indicação a desordem.

Usando as células estaminais humanas que são genetically idênticas aos neurónios de pacientes da síndrome de Angelman, os pesquisadores têm agora uma imagem muito mais clara e mais exacta do que está indo mal.

O estudo em um 24 de abril parecendo nas comunicações da natureza do jornal, os pesquisadores relata que os neurónios dos indivíduos com síndrome de Angelman não se amadurecem correctamente, causando uma cascata de outros deficits desenvolventes que conduzem à síndrome de Angelman.

“Nós olhamos a actividade elétrica destes neurónios e sua capacidade para formar conexões, que é crítica aos circuitos de trabalho no cérebro,” diz o neurocientista Eric Levine da saúde de UConn, autor principal do estudo.

“Nós encontramos que as pilhas dos pacientes de Angelman tiveram prejuízos,” dizemos Levine. “Não desenvolveram a mesma maneira que fazem nos povos que não têm a desordem. Não desenvolveram a actividade elétrica madura e não formaram conexões como prontamente.”

A síndrome de Angelman aparece em uma de cada 15.000 nascimentos. Os povos com Angelman têm atrasos desenvolventes, são apreensões inclinadas, e podem ter o problema andando ou equilibrando. Limitaram o discurso, mas apresentam geralmente uma atitude feliz, freqüentemente rindo e sorrindo.

A desordem ocorre quando um único gene que os indivíduos herdem cromossoma da sua matriz do 15o é suprimido ou inactivo. A cópia paterno desse gene, conhecida como UBE3A, é silenciada normalmente nos neurónios.

O estudo da pesquisa conduzido por Levine foi feito em colaboração com uma outra equipa de investigação na saúde de UConn conduzida pelo geneticista desenvolvente Chamberlain tormentoso. Chamberlain está investigando os mecanismos genéticos subjacentes que causam Angelman e como puderam ser invertidos. A equipa de investigação de Levine entrementes está olhando a fisiologia atrás da desordem ou o que acontece no cérebro quando o gene materno de UBE3A falta ou não trabalha correctamente.

“O que é interessante sobre este estudo particular é que Eric capturou algumas das primeiras diferenças electrofisiológicas entre os neurônios da síndrome de Angelman e tipicamente desenvolver os neurônios e ele parece que aqueles deficits preliminares estão estabelecendo todos os outros problemas que estão acontecendo rio abaixo,” dizem Chamberlain.

O cérebro humano confia em sinais elétricos à informação de processo. Estes sinais passam entre os neurônios em nosso cérebro através das conexões especiais chamadas sinapses. No estudo actual, Levine encontrou que aproximadamente três a cinco semanas em sua revelação, neurónios em indivíduos não afectados ramp acima sua actividade elétrica quando as pilhas dos pacientes de Angelman não fizerem. Esta falha amadurecer-se interrompe a capacidade das pilhas de Angelman para formar conexões synaptic apropriadas, que é crítica para a aprendizagem, a memória, e a revelação cognitiva.

“Outros pesquisadores não viram este deficit em modelos do rato, mas nós pensamos que pôde ter algo fazer com onde estavam olhando,” diz Chamberlain, que é um co-autor no estudo actual. “Nos estudos do rato, pesquisadores têm olhado adultos, juvenil, ou os neurônios pós-natais adiantados. Eric está olhando algumas das mudanças as mais adiantadas nos neurônios que ocorrem provavelmente durante a revelação fetal.”

Os pacientes de Angelman são muito activos na pesquisa em curso na desordem. As células estaminais pluripotent induzidas usadas na pesquisa de Levine foram derivadas da pele e dos glóbulos doados por povos com Angelman. Aquelas pilhas reprogrammed então nas células estaminais que foram crescidas no laboratório nos neurónios que combinam a composição genética do paciente. Este processo permitiu Levine monitora pròxima como as pilhas se tornaram de suas fases muito mais adiantadas in vitro e para considerar como diferiram das pilhas do controle tomadas dos povos sem a desordem.

Para confirmar que os defeitos celulares nas pilhas de Angelman estiveram causados pela perda do gene de UBE3A, Levine editou para fora o gene de UBE3A nas pilhas do grupo de controle para ver o que aconteceria. Certamente, a mesma corrente de eventos de conexão em cascata ocorreu.

“Nos assuntos do controle que não tiveram Angelman, nós batemos basicamente para fora o gene a fim imitar o defeito de Angelman,” Levine diz. “Se você faz que cedo bastante durante o processo de desenvolvimento, você vê todas as coisas ir mal naquelas pilhas. Interessante, se você espera e bate para fora o gene mais tarde durante o processo de desenvolvimento, você vê somente um subconjunto daqueles deficits.”

Aqueles resultados conduziram Levine acreditar que a revelação atrasada da actividade elétrica nos neurónios dos pacientes com Angelman é um dos factores de condução que fazem com que outros defeitos ocorram. Esse conhecimento é importante para a revelação de drogas possíveis combater Angelman. Se os cientistas podem parar essa falha elétrica inicial do acontecimento, pôde impedir que os outros problemas desenvolventes aconteçam também. Os pesquisadores com os fármacos de Ionis de Carlsbad, Califórnia igualmente participaram no estudo actual.

Com esta informação nova à disposição, Chamberlain e Levine estão tomando a pesquisa ao nível seguinte. Querem saber exactamente a perda do gene de UBE3A faz com que a revelação da actividade elétrica nos neurónios adiantados de pacientes de Angelman pare.

Um outro benefício do estudo actual é que o modelo da célula estaminal criado por Chamberlain e por Levine pode agora ser usado para seleccionar a terapêutica potencial para Angelman. Ter a capacidade para monitorar neurónios humanos no laboratório permitirá que os pesquisadores testem centenas das dúzias se não de compostos para ver se invertem os defeitos celulares de Angelman. O mesmo processo podia ser aplicado pelos cientistas que olham em outras desordens.

E aquela é boa notícia.

“A fundação da síndrome de Angelman era orgulhosa financiar a pesquisa do Dr. Levine em 2011 e nós somos excitados para ver os resultados,” diz Eileen Braun, director executivo da organização sem fins lucrativos nacional que financia a pesquisa da síndrome de Angelman e apoia indivíduos com Angelman e suas famílias. “Ter resultados publicados em comunicações da natureza, um jornal prestigioso, par-revisto, ilustra a validez desta pesquisa, que nos ajuda finalmente a compreender mais sobre a síndrome de Angelman e as ajudas nos conduzem a nosso objectivo último dos tratamentos e de uma cura.”