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Un equipo de investigación del Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (Corea del Sur) ha descubierto una nueva mutación genética relacionada con la discapacidad intelectual y ha identificado un mecanismo de señalización de activación sináptica excitatoria relacionado con la mutación.
Se espera que el descubrimiento, publicado en la revista científica Nature Communications, presente una nueva dirección de investigación para el tratamiento de los trastornos del desarrollo del cerebro mediante la coordinación de la actividad de señalización sináptica excitatoria.
Una sinapsis es un canal especial que transmite información neuronal de forma rápida y precisa, y controla todas las funciones cerebrales. Las sinapsis se dividen en sinapsis excitatorias y sinapsis inhibitorias. Estas sinapsis cooperan entre sí para que las funciones cerebrales funcionen con normalidad y mantengan el equilibrio de la red de circuitos neuronales. Se sabe que diversas enfermedades del desarrollo cerebral, enfermedades mentales, enfermedades cerebrales degenerativas, etc. se producen cuando se altera este equilibrio.
Mientras tanto, las proteínas de adhesión sináptica se unen entre sí física y químicamente y luego transmiten señales celulares en ambas direcciones. Sin embargo, no se ha demostrado claramente cómo se transmiten las señales dentro de las células mediante esta unión.
Nuevas proteínas de adhesión sináptica
Desde 2013, estos investigadores están descubriendo muchas proteínas de adhesión sináptica y estudió sus funciones. En particular, el equipo de investigación identificó el grupo de proteínas de adhesión sináptica Slitrk como un factor clave implicado en el desarrollo de las sinapsis excitatorias e inhibitorias. Entre ellas, la proteína Slitrk2 interviene específicamente en la formación de sinapsis excitatorias, y está estrechamente relacionada con enfermedades cerebrales como la discapacidad intelectual ligada al cromosoma X, el autismo o la discapacidad intelectual, por ejemplo.
En realidad, ya se ha informado de varias mutaciones del gen SlitTrack2 relacionadas con la esquizofrenia y el trastorno bipolar, pero no se ha conocido claramente cómo estas mutaciones afectan a la función de la proteína SlitTrack2 y causan la enfermedad cerebral. Este estudio detectó varias mutaciones del gen SlitTrack2 de las que no se había informado anteriormente mediante la secuenciación del exoma en pacientes con trastornos cerebrales, mentales y del desarrollo, y analizó sistemáticamente cómo estas mutaciones afectan a la estructura y la función de la proteína SlitTrack2.
Este estudio detectó varias mutaciones del gen SlitTrack2 de las que no se había informado anteriormente
En concreto, el equipo de investigación descubrió que algunas de las mutaciones inhibían el proceso de neurotransmisión sináptica excitatoria al impedir que las funciones de la proteína SlitTrack2 se expresaran correctamente en la membrana celular.
Curiosamente, todas las nuevas mutaciones de SlitTrack2 asociadas a enfermedades del desarrollo cerebral alteraban anormalmente la expresión y la actividad de los receptores de la vía B. Los receptores de pista B son proteínas importantes que trabajan con el factor BDNF para mediar en el desarrollo sináptico.
Asociación con el autismo
También es conocida su asociación con enfermedades del desarrollo cerebral como el autismo. Se espera que los resultados de este estudio proporcionen pistas importantes para el desarrollo de nuevas terapias para trastornos psiquiátricos dirigidas al complejo SlitTrack2-TrackB.
«Este estudio es la primera tesis que presenta pruebas clave de que un problema en el gen SlitTrack2 puede causar una discapacidad intelectual relacionada con el cromosoma X en colaboración con genetistas clínicos extranjeros. Esto sugiere que el complejo SlitTrk2-TrkB puede ser un importante biomarcador de las enfermedades del desarrollo cerebral relacionadas, y actualmente estamos llevando a cabo estudios de seguimiento», han comentado los líderes del estudio, Um Ji-won y Ko Jae-won.
septiembre 05/2022 (Redacción Médica)
Referencia:
El Chehadeh, S., Han, K. A., Kim, D., Jang, G., Bakhtiari, S., Lim, D., … & Um, J. W. (2022). SLITRK2 variants associated with neurodevelopmental disorders impair excitatory synaptic function and cognition in mice. Nature communications, 13(1), 1-19.
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