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Los genes del alambrado del cerebro se pueden conectar a una parte significativa de casos de la parálisis cerebral

En un artículo publicado en genética de la naturaleza, los investigadores confirman que el cerca de 14% de todos los casos de la parálisis cerebral, un desorden del cerebro que incapacita para que allí no es ninguna vulcanización, pueden ser conectados a los genes de un paciente y sugerir que muchos de esos genes controlan cómo los circuitos del cerebro se alambran durante el revelado temprano.

Esta conclusión se basa en el estudio genético más grande de la parálisis cerebral conducto nunca. Los resultados llevaron a los cambios recomendados en el tratamiento por lo menos de tres pacientes, destacando la importancia de entender el juego de los genes del papel en el desorden. El trabajo fue financiado en gran parte por el instituto nacional de desordenes neurológicos y el recorrido (NINDS), parte de los institutos de la salud nacionales.

Nuestros resultados proporcionan las pruebas más fuertes hasta la fecha que una parte significativa de casos de la parálisis cerebral se puede conectar a las mutaciones genéticas raras, y de este modo determinaron varios los caminos genéticos dominantes implicados. Esperamos que esto dé a los pacientes que viven con parálisis cerebral y sus amadas una mejor comprensión del desorden y que cuide un mapa itinerario más sin obstrucción para diagnosticarlas y tratar.”

Michael Kruer, M.D., neurogeneticist en el hospital de niños de Phoenix y la universidad de Universidad de Arizona del remedio - Phoenix y autor mayor del artículo

La parálisis cerebral afecta a aproximadamente uno en 323 niños en los Estados Unidos. Los signos del desorden aparecen temprano en niñez dando por resultado una amplia gama de problemas permanente que incapacitan con el movimiento y posture, incluyendo espasticidad, la debilidad muscular, y el paso anormal. Los casi 40% de pacientes necesitan una cierta ayuda con recorrer. Además, muchos pacientes pueden también sufrir ataques epilépticos, ceguera, los problemas de la audiencia y del discurso, escoliosis, y las incapacidades intelectuales.

Desde su primera descripción oficial en 1862, los científicos han discutido caliente si la parálisis cerebral es causada por problemas en el nacimiento. Por ejemplo, se sabe que los bebés soportados prematuramente o quién la experiencia una falta de flujo de sangre o de oxígeno durante nacimiento tiene una mayor ocasión del sufrimiento del desorden. Más adelante sin embargo, los investigadores concluyeron que una mayoría (85-90%) de todos los casos es congénita, o soportado con la enfermedad, y algunos estudios habían sugerido que la parálisis cerebral podría ser heredada. A pesar de esto, las causas de los casos de muchos niños habían seguido siendo evasivas.

Entonces en 2004, los científicos descubrieron la primera mutación genética sabida para causar parálisis cerebral. Varias más mutaciones se han determinado desde entonces y dependiendo de cómo un experimento fue realizado, los científicos han estimado que eso dondequiera a partir el 2 al 30% de todos los casos se pueden conectar a una falta de ortografía en la DNA de un paciente. En este estudio, los investigadores proporcionaron el apoyo para un presupuesto anterior y destacaron qué genes pueden desempeñar un papel crítico en el desorden.

La “parálisis cerebral es uno de los más viejos misterios sin resolver de la neurología. Los resultados de este estudio muestran cómo los avances en la investigación genomic proveen de científicos la clara evidencia que necesitan desenredar las causas detrás de esto y otros desordenes neurológicos debilitantes,” dijo a Jim Koenig, Ph.D., director de programa en NINDS.

El estudio fue llevado por Sheng Chih (Peter) Jin, Ph.D., profesor adjunto de la genética en la Facultad de Medicina de la universidad de Washington, St. Louis, y Sara A. Lewis, Ph.D., un poste-doc. en el Dr. Kruer del laboratorio lleva.

Los investigadores explorados para qué se conocen como “de novo,” o espontáneo, mutaciones en los genes de 250 familias de los Estados Unidos, China, y Australia con una colaboración hecha posible por el consorcio internacional de la genómica de la parálisis cerebral. Estas mutaciones raras se piensan para suceso cuando las células incurren en accidentalmente equivocaciones que copian su DNA mientras que se multiplican y dividen.

Una técnica avanzada, llamada exome entero que ordenaba, fue utilizada para leer y para comparar las claves exactas de cada gen inscrito en los cromosomas de los pacientes con la de sus padres. Cualquier nueva diferencia representó las mutaciones de novo que suceso cualquiera mientras que la esperma de un padre o la célula de huevo se multiplicó o después del concepto.

Los investigadores encontraron inicialmente que los pacientes de la parálisis cerebral tenían niveles más altos de mutaciones potencialmente dañinas de novo que sus padres. Muchas de estas mutaciones aparecían ser concentradas en los genes que son altamente sensibles a los cambios más ligeros de la clave de la carta de la DNA. De hecho, estimaban que eso cerca de 11,9% de los casos podrían ser explicados dañando las mutaciones de novo. Esto era especialmente verdad para los casos idiopáticos que no tenían ninguna causa sabida y representaron a la mayoría (62,8%) de casos en el estudio.

El aproximadamente otro 2% de los casos aparecían ser conectados a recesivo, o a más débil, las versiones de genes. Esto aumentó el presupuesto de los casos que se podrían conectar a los problemas genéticos a partir del 11,9% hasta el 14%, como se ha denunciado previamente.

Por otra parte, los resultados llevados a las recomendaciones para tratamientos adaptados de tres pacientes.

“La esperanza de la investigación del genoma humano es que ayudará a doctores a encontrar el mejor, la mayoría de la haber personalizado, fósforos entre los tratamientos y enfermedades. Estos resultados sugieren que esto pueda ser posible para algunos pacientes con parálisis cerebral,” dijeron a Chris Wellington, director de programa en la división de ciencias del genoma en el instituto nacional del NIH de la investigación del genoma humano, que también proporcionó el apoyo para el estudio.

Cuando los investigadores consideraban más de cerca los resultados, encontraron que ocho genes tenían mutaciones dos o más perjudiciales de novo. Cuatro de estos genes, etiqueta RHOB, FBXO31, DHX32, y ALK, fueron implicados nuevamente en el CP mientras que los otros cuatro habían sido determinados en estudios anteriores.

Los resultados sorprendieron a los investigadores especialmente RHOB y FBXO31. Dos casos en el estudio tenían la misma mutación espontánea en RHOB. Asimismo, dos otros casos tenían la misma mutación de novo en FBXO31.

“Las probabilidades de esto suceso aleatoriamente son increíblemente inferiores. Esto sugiere que estos genes estén conectados altamente a la parálisis cerebral,” dijo al Dr. Jin.

Los investigadores también observaban los genes detrás de otros desordenes de revelado del cerebro y encontraron que los cerca de 28% de los genes de la parálisis cerebral determinados en este estudio se han conectado a la incapacidad intelectual, el 11% a la epilepsia y 6,3% a los desordenes del espectro del autismo. En cambio, los investigadores no encontraron ningún recubrimiento importante entre los genes de la parálisis cerebral y ésos implicados con la enfermedad de Alzheimer neurodegenerative del desorden que ataca el cerebro más adelante en vida.

“Nuestros resultados soportan la idea que la parálisis cerebral es no una enfermedad estrecha sino un espectro de recubrir problemas neurodevelopmental,” dijeron al Dr. Lewis.

El análisis adicional de los resultados sugirió que muchos de los genes que encontraron en este estudio, incluyendo seis de los ocho genes que tenían dos o más mutaciones de novo, controla el alambrado de circuitos de los nervios durante el revelado temprano. Específicamente, estos genes se saben para ser implicados en cualquier la construcción de los andamios de la proteína que forran los perímetros de circuitos de los nervios o en el incremento y la extensión de neuronas mientras que alambran hacia arriba.

Experimentos en las moscas del vinagre, conocidas formalmente como melanogaster de la Drosophila, soportado esta idea. Para hacer esto, los investigadores transformaron las versiones de la mosca de los genes del alambrado que determinaron en los pacientes de la parálisis cerebral. Encontraron que las mutaciones en el 71% de estos genes hicieron moscas tener problemas con el movimiento, incluyendo recorrer, girar, y el equilibrio. Los resultados sugirieron que estos genes desempeñen un papel crítico en el movimiento. Estimaban que había solamente una ocasión del 3% que suceso estos problemas si habían transformado ciego cualquier gen en el genoma de la mosca.

Los “tratamientos para los pacientes de la parálisis cerebral no han cambiado por décadas,” dijo al Dr. Kruer. “En el futuro, proyectamos explorar cómo estos resultados se pueden utilizar para cambiar eso.”

Source:
Journal reference:

Jin, S.C., et al. (2020) Mutations disrupting neuritogenesis genes confer risk for cerebral palsy. Nature Genetics. doi.org/10.1038/s41588-020-0695-1.