Knowing Neurons
Aprendizaje y memoriaNeuro noticiasTrastornos neurológicos y psiquiátricos

Los principios de los Tauístas

Artículo original: The Tenets of Tauists, Jillian L. Shaw

Traducido por Lucy Balish

~~~

The Tenets of Tauists Knowing Neurons
En una tomografía por emisión de positrones, la proteína tau se ilumina en el hipocampo de una persona a la que se sospecha tener la enfermedad de Alzheimer.

Respecto a los laboratorios que trabajan incansablemente para entender los fundamentos de la enfermedad de Alzheimer, suele haber dos campos: BAPtistas y tauístas. Los primeros se suscriben a la hipótesis de la cascada beta amiloide que implica la deposición de placas amiloides como la causa principal en la pérdida y degeneración de la memoria. En este modelo, la pérdida de células neuronales y los problemas de transporte axonal asociados con la enfermedad de Alzheimer se producen como consecuencia de la formación de placas. La teoría del beta amiloide ha dominado la discusión; sin embargo, nueva evidencia convincente está girando la discusión hacia la neurotoxicidad inducida por el tau.

Alzheimer's Cell Amyloid TauLa enfermedad de Alzheimer es una tauopatía porque la proteína tau asociada a los microtúbulos se acumula en el cerebro de personas con la enfermedad, formando enredos de tau hiperfosforilado que precipitan la oxidación anormal del ADN. En una reciente investigación interesante publicada en Nature Neuroscience, los investigadores descubrieron cómo el tau puede conllevar a una pérdida de heterocromatina y a un aumento de la expresión génica anormal que contribuye a la neurodegeneración. La cromatina, sencillamente dicho, es el complejo del ADN y las proteínas que componen el núcleo celular. La cromatina es necesaria para prevenir que se dañe el ADN, controlar la expresión génica y empaquetar el ADN. La estabilidad de la expresión génica depende de un equilibrio normal entre los tipos de cromatina en el núcleo. Estos serían: la eucromatina, que permite la activación génica, y la heterocromatina, que la reprime.

Los investigadores (seguramente tauístas) utilizaron la Drosophila, o la mosca de la fruta, como organismo modelo para examinar el vínculo entre los cambios en la cromatina y la neurotoxicidad causada por el tau. Expresaron una forma mutante de la proteína tau humana en las neuronas de las moscas y observaron una degeneración progresiva. Hay dos proteínas asociadas a la heterocromatina, la H3K9me2 y la HP1a, que están altamente conservadas (cuyas secuencias de nucleótidos y amino ácidos se mantienen similares) tanto en las moscas como en los humanos. Los niveles totales de estas dos proteínas disminuyeron en los cerebros de las moscas que expresaron tau en comparación con los controles experimentales, lo que sugiere que la pérdida de la heterocromatina podría ocurrir en la enfermedad de Alzheimer. La gravedad de la degeneración se correlacionaba con la magnitud de la pérdida de la cromatina.

Alzheimer's_disease-neuron_deathDiscutimos anteriormente que el ADN heterocromático está altamente condensado y firmemente empaquetado, lo que hace que sea menos accesible a los factores de transcripción que activan la expresión génica. Los investigadores querían entender si la pérdida de las proteínas asociadas a la heterocromatina causaba la muerte celular en su modelo de degeneración mediada por tau creado en la mosca. Para probar esto, el equipo de investigación restauró la formación de heterocromatina manipulando genéticamente los genes que promueven su formación. Después de restaurar la heterocromatina, encontraron que la cantidad de muerte celular disminuyó en el modelo de la enfermedad de Alzheimer inducida por tau creado en la mosca. Además, cuando los investigadores redujeron las proteínas H3K9me2 y HP1a, ambas asociadas a la heterocromatina, a niveles extremadamente bajos (incluso más bajos que los niveles causados solo por la expresión de tau), ¡encontraron que se duplicaba el nivel de muerte celular! Este resultado indica que la pérdida de la heterocromatina normal promueve la neurodegeneración y presta evidencia para tener fe en el modelo tauísta de degeneración.~

~~~

Escrito por Jillian L. Shaw
Imágenes adaptadas por National Institute on AgingWikimedia Commons
Traducido por Lucy Balish

~~~

¡Conviértete un patrocinador!

Referencias

Frost B., Hemberg M., Lewis J. & Feany M.B. (2014). Tau promotes neurodegeneration through global chromatin relaxation, Nature Neuroscience, 17 (3) 357-366. DOI: 10.1038/nn.3639

Imagen superior adaptada de Maruyama M., Shimada H., Suhara T., Shinotoh H., Ji B., Maeda J., Zhang M.R., Trojanowski J., Lee V.Y. & Ono M. & (2013). Imaging of Tau Pathology in a Tauopathy Mouse Model and in Alzheimer Patients Compared to Normal Controls, Neuron, 79 (6) 1094-1108. DOI: 10.1016/j.neuron.2013.07.037

 

Author

  • Jillian L. Shaw

    Jillian decidió dedicarse a una vida de exploración de los misterios del cerebro tras leer los estudios de casos neurológicos de Oliver Sachs y Ramachandran cuando era estudiante del Vassar College. Después de completar una licenciatura en neurociencia con honores en 2009, Jillian se dirigió a la Universidad del Sur de California (USC) para realizar un doctorado en neurociencia donde ahora está en su quinto año. Una estancia de investigación en Bélgica expuso a Jillian a las complejidades de las vías de señalización celular, y sus intereses cambiaron de la neurociencia cognitiva a la neurociencia celular y molecular. Su investigación actual se centra en la relación entre el síndrome de Down y la enfermedad de Alzheimer utilizando la Drosophila como modelo genético para explorar el transporte axonal, la disfunción de las mitocondrias, los defectos sinápticos y la neurodegeneración. Cuando no está en el laboratorio, Jillian forma nuevas sinapsis escalando por el sur de California.

Jillian L. Shaw

Jillian decidió dedicarse a una vida de exploración de los misterios del cerebro tras leer los estudios de casos neurológicos de Oliver Sachs y Ramachandran cuando era estudiante del Vassar College. Después de completar una licenciatura en neurociencia con honores en 2009, Jillian se dirigió a la Universidad del Sur de California (USC) para realizar un doctorado en neurociencia donde ahora está en su quinto año. Una estancia de investigación en Bélgica expuso a Jillian a las complejidades de las vías de señalización celular, y sus intereses cambiaron de la neurociencia cognitiva a la neurociencia celular y molecular. Su investigación actual se centra en la relación entre el síndrome de Down y la enfermedad de Alzheimer utilizando la Drosophila como modelo genético para explorar el transporte axonal, la disfunción de las mitocondrias, los defectos sinápticos y la neurodegeneración. Cuando no está en el laboratorio, Jillian forma nuevas sinapsis escalando por el sur de California.