Investigadores dirigidos por el doctor D. James Surmeier, catedrático Nathan Smith Davis y titular de la cátedra de Neurociencia, han descubierto circuitos neuronales hasta ahora desconocidos que contribuyen a la disfunción cerebral en la enfermedad de Huntington.

El estudio, publicado en Nature Communications, arroja luz sobre nuevos mecanismos de circuitos que podrían servir como posibles dianas terapéuticas para tratar a pacientes con Huntington.

La enfermedad de Huntington es una enfermedad neurodegenerativa hereditaria y progresiva. Entre los síntomas más comunes de la enfermedad de Huntington se encuentran los movimientos involuntarios e hipercinéticos y las alteraciones del funcionamiento conductual, emocional y cognitivo. Los síntomas de la enfermedad relacionados con el movimiento se deben a la disfunción de las neuronas del cuerpo estriado, una región subcortical del cerebro implicada en la formación de hábitos, la acción dirigida a un objetivo y el movimiento voluntario.

A nivel molecular, los pacientes con enfermedad de Huntington tienen un mayor número de repeticiones de la secuencia CAG (citosina, adenina, guanina) en el gen de la huntingtina. Aunque se sabe desde hace tiempo que la expansión CAG en la huntingtina causa la enfermedad de Huntington, aún no se ha resuelto con precisión cómo la proteína huntingtina mutante altera la función neuronal.
En el estudio actual, el equipo de Surmeier utilizó un modelo de ratón macho de Huntington y la interrogación optogenética de los circuitos estriatales para ayudar a llenar este vacío. Descubrieron que las entradas sinápticas a las principales neuronas estriatales estaban significativamente alteradas por la huntingtina mutante.

En concreto, las neuronas estriatales principales reciben información de dos tipos diferentes de neuronas corticales: una entrada de neuronas del tracto piramidal y otra de neuronas intratelencefálicas. En el modelo de ratón con Huntington, los investigadores descubrieron que la vía intratelencefálica establecía conexiones más fuertes que en los ratones normales, mientras que las del tracto piramidal eran más débiles. Esta distorsión de la información que recibían las principales neuronas estriatales se debía a un déficit en la liberación de acetilcolina por parte de las interneuronas colinérgicas estriatales, que son fundamentales para la flexibilidad conductual o el cambio de comportamiento en respuesta a determinados resultados.

«Cuando las interneuronas colinérgicas se vuelven disfuncionales, los circuitos estriatales tienen dificultades para adaptarse a nuevas circunstancias. De hecho, ésta es una de las características clave de los pacientes con enfermedad de Huntington: tienen dificultades para cambiar su comportamiento cuando cambian las contingencias», afirma Surmeier.

A continuación, los investigadores utilizaron un virus adenoasociado portador de una proteína represora de dedos de zinc para suprimir selectivamente la huntingtina mutante. Con esta técnica, los investigadores pudieron suprimir el gen mutado de la huntingtina de forma selectiva en las interneuronas colinérgicas estriatales, lo que normalizó la conectividad intratelencefálica.

«Dado que la huntingtina mutada se expresa ampliamente, el hecho de que su reducción selectiva sólo en las interneuronas colinérgicas tuviera un efecto tan profundo en la conectividad estriatal fue sorprendente. Este estudio apunta claramente al potencial valor terapéutico de las proteínas zinc finger», afirma Surmeier.

En cuanto a los próximos pasos, Surmeier dijo que su equipo está estudiando cómo afectan las interneuronas colinérgicas estriatales a otros aspectos de la circuidad estriatal y cómo podrían influir en el movimiento involuntario en pacientes con enfermedad de Huntington.

«Las neuronas estriatales que son particularmente vulnerables en la enfermedad de Huntington están implicadas en la inhibición de acciones no deseadas», dijo Surmeier. «Ahora intentamos averiguar cómo influyen las interneuronas colinérgicas en esas células y cómo intervienen en el control normal del movimiento».
(Tomado de MedicalXpress Breaking News-and-Events)
Abril 18/2023 (MDLinx) – Tomado de Especialidades y Enfermedades – Neurología. Copyright 2023 M3 USA Corporation.

Los ratones portadores de esta mutación en Shank3, proteína que se encuentra en el área postsináptica de las neuronas, muestran carencias significativas en el ámbito social y un comportamiento repetitivo con el que se causan daño, ambos característicos de los trastornos del espectro autista. Este hallazgo, publicado en Nature  (doi: 10. 1038/nature09965), demuestra que Shank3 ejerce un papel fundamental en el funcionamiento de la conectividad neuronal y, además, que la proteína puede estar directamente relacionada con los comportamientos asociados a este tipo de patologías. Read more

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