Trastornos neurodegenerativos en humanos y moscas de la fruta causadas por las mismas mutaciones génicas

Un estudio colaborativo publicado en la edición del 20 de marzo del diario en línea de acceso abierto PLoS Biology, revela que los científicos del Colegio de Medicina Baylor (BCM) y el Instituto Neurológico de Montreal de la Universidad McGill han descubierto que los trastornos neurodegenerativos que ocurren en las moscas de la fruta y los humanos son causados ??por mutaciones en el mismo gen que codifica parte de la maquinaria vital de la mitocondria
Durante un examen de varias moscas de la fruta mutantes por defectos que conducen a la degeneración progresiva de los fotorreceptores en el ojo de las moscas, Vafa Bayat, un recién graduado del Programa de Biología del Desarrollo de BCM y su equipo descubrieron mutaciones en el gen de la mosca de la fruta que codifican un mitocondrial enzima llamada metionil-ARNt sintetasa mitocondrial (Aats-met) que disminuye la duración de la vida y causa otros problemas, como una menor proliferación celular.
Las mitocondrias a veces se describen como "plantas de energía celular", debido al hecho de que producen la mayor parte del suministro de adenosina trifosfato (ATP) de la célula, que se utiliza como fuente de energía química. Sin embargo, también están involucrados en procesos, como la señalización, la diferenciación celular, la muerte celular y la regulación de los ciclos celulares y el crecimiento celular.
También se sabe que los genes defectuosos que codifican las proteínas mitocondriales implican trastornos metabólicos y neurológicos humanos.
El Dr. Bayat y su equipo revisaron la literatura médica en busca de trastornos neurológicos genéticos, que según los científicos fueron causados ??por defectos en la región del genoma que contiene la versión humana del Aats-met gene, MARS2.
El Dr. Bernard Brais y su equipo ya habían mapeado una de esas enfermedades en esta región del genoma, es decir, ataxia espástica autosómica recesiva con Leucoencefalopatía frecuente (ARSAL). Sin embargo, no identificaron el gen responsable exacto. Las ataxias, al igual que ARSAL, son enfermedades neurodegenerativas progresivas que, entre otros problemas, causan dificultades de coordinación que dan como resultado un modo de andar y hablar modificado.
El equipo de Montreal, dirigido por la Dra. Isabelle Thiffault, descubrió que en pacientes con ARSAL el material genético del gen MARS2 se reorganiza de manera exhaustiva, lo que resulta en niveles reducidos de la enzima MARS2, síntesis reducida de proteínas por la mitocondria y alteración de la función mitocondrial. De forma similar a los mutantes de la mosca de la fruta, las células de los pacientes también mostraron niveles más altos de especies reactivas de oxígeno que pueden causar daño a las células y su material genético, así como a la proliferación celular lenta.
El Dr. Bayat dijo:

"Encontramos el mismo defecto en las cadenas respiratorias mitocondriales en las células humanas, que produjo una gran cantidad de especies reactivas de oxígeno. Cuando alimentamos a las larvas de moscas antioxidantes, suprimen los fenotipos degenerativos en las moscas".

Dada la capacidad que tienen los antioxidantes en las moscas para contrarrestar las consecuencias negativas del gen mutante, los investigadores especulan que podría ser posible que un enfoque similar también sea beneficioso para los humanos. Sin embargo, esto estaría sujeto a futuras investigaciones.

El Dr. Bellen concluye:

"Si bien el descubrimiento de mutaciones en genes de moscas se ha relacionado con enfermedades humanas antes, a menudo han llevado muchos años o décadas lograrlo. Este fue un proceso relativamente rápido. En resumen, hemos demostrado que puede usar moscas para identificar moscas mutantes con fenotipos neurodegenerativos y que estos mutantes pueden ayudar en la identificación de genes de enfermedades humanas ".

Escrito por Petra Rattue