Atrofia muscular espinal: se pueden encontrar defectos en el movimiento

Según un estudio publicado en la edición del 11 de abril de The Journal of Neuroscience, los investigadores han encontrado que un nivel anormalmente bajo de proteína de neurona motora de supervivencia (SMN), en ciertas células nerviosas, se asocia con problemas de movilidad que caracterizan atrofia muscular espinal (SMA) - un desorden mortal de la infancia.
SMA es un trastorno genético en el que las neuronas motoras no producen suficiente SMN. Las neuronas motoras son células nerviosas que transmiten señales de la médula espinal a los músculos. La SMA causa degeneración muscular progresiva y debilidad, y algunos niños con la forma más grave de SMA mueren antes de los dos años de edad.
Estudios previos han establecido que las SMN en las neuronas motoras están genéticamente relacionadas con la AME, aunque los investigadores todavía no saben qué tan insuficiente es la SMN que causa tanto daño.
Un estudio realizado por investigadores de la Universidad Estatal de Ohio descubrió que cuando faltaba SMN en el pez cebra (en las células de todo el cuerpo y en las neuronas motoras específicamente), los niveles de una proteína, llamada plastin 3, también disminuían.
Los investigadores modificaron genéticamente el pez cebra de modo que no pudieran producir SMN, lo que limita severamente su movimiento. Sin embargo, cuando se añadió plastin 3 a las neuronas motoras, el pez cebra recuperó la mayor parte de sus habilidades de natación. De acuerdo con estos resultados, la presencia de plastin 3 - solo, sin SMN, se asocia a la recuperación del movimiento perdido.
Sin embargo, la adición de plastin 3 solo no es una opción de tratamiento, ya que los investigadores descubrieron que el pez cebra sin SMN en sus células aún muere. Aunque, definir aún más el papel que juega la proteína en el desarrollo de SMA, ayudará a aumentar la comprensión.
Christine Beattie, autora principal del estudio y profesora asociada de neurociencia en el estado de Ohio, explicó:

"¿Qué se pierde todo cuando se pierde SMN? Eso es algo con lo que todavía estamos luchando.
Creemos que parte de los defectos de la neurona motora que se observan en la atrofia muscular espinal son causados ??por esta disminución en el plastin 3 que obtenemos cuando se reduce la SMN.
Y cuando agregamos plastin 3 a las neuronas motoras, podemos rescatar los defectos que se observan cuando se reduce la SMN, lo que sugiere que una disminución en el plastin 3 está contribuyendo a algunas de las características de la enfermedad ".

Según los Institutos Nacionales de Salud, aproximadamente 1 de cada 6,000 bebés nacidos en los Estados Unidos tienen SMA. Hay muchos tipos de AME y la esperanza de vida depende de cómo la AME afecta la respiración. Aunque los medicamentos y la fisioterapia pueden ayudar a tratar los síntomas, actualmente no existe cura.
Beattie y su equipo comenzaron a estudiar SMA hace varios años después de comparar la sangre de hermanos, una sin SMA y otra con SMA leve. Descubrieron que el hermano con SMA tenía niveles más bajos de plastin 3 que el hermano no afectado por el trastorno.
Beattie, un experto en el uso del modelo de pez cebra para investigar neuronas motoras y otros aspectos del sistema nervioso central, y su equipo están utilizando estudios en animales para determinar el papel de plastin 3 en SMA y cómo está específicamente relacionado con SMN.
Los investigadores modificaron genéticamente el pez cebra para que no pudieran producir la proteína SMN y descubrieron que los niveles de plastina 3 también disminuyeron. Sin embargo, cuando el equipo disminuyó el plastin 3 primero en el pez, SMN no se vio afectado. Estos hallazgos demuestran que plastin 3 disminuyó solo cuando SMN se redujo primero. Además, encontraron que la producción de SMN se activó en el pez cebra que inicialmente carecía de SMN, los niveles de plastina 3 también se restauraron.
Beattie explicó:

"Todo esto mostró una relación entre SMN y plastin 3. No es un evento aleatorio".

Se necesitan múltiples pasos para que los genes produzcan proteínas. Los investigadores encontraron que la disminución de SMN influye en la producción de plastina 3 en un punto tardío del proceso llamado traducción, cuando los aminoácidos se unen para formar la forma inicial de la proteína.

Según el equipo, la falta de SMN crea condiciones en las que se producen niveles insuficientes de plastin 3 para completar las funciones normales de la proteína: en el pez cebra, la reducción fue de aproximadamente cuatro veces.
Como resultado, los investigadores planean buscar proteínas adicionales que puedan depender de SMN para su creación.
Beattie, dijo:

"Esto nos dice que quizás SMN esté afectando la traducción de otras proteínas que podrían estar contribuyendo a la atrofia muscular espinal. Eso no se ha demostrado antes".

Los investigadores descubrieron que la reducción del plastin 3 afecta a estas células mediante la destrucción de los axones, extensiones en forma de rama que permiten la comunicación entre las células nerviosas y también desestabilizando las sinapsis, estructuras a través de las cuales pasan esas señales.
Además, el equipo analizó el comportamiento de los peces relacionado con las alteraciones de las proteínas. En el pez cebra alterado genéticamente que no produce la proteína SMN y tiene niveles disminuidos de plastin 3, el equipo volvió a agregar pequeñas cantidades de plastin 3 y descubrió que el pez recuperaba su capacidad de nadar y girar, movimientos que no podían realizar previamente. .
Beattie, explicó:

"Rescatamos los axones, las proteínas sinápticas y el comportamiento volviendo a poner plastin 3 en las neuronas motoras. Eso es muy alentador".

El estudio recibió fondos de los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación SMA, una Subvención Principal del Centro de Neurociencia del Estado de Ohio y una Beca Postdoctoral del Servicio Nacional de Investigación.
Los coautores incluyen Le Hao del Departamento de Neurociencia del Estado de Ohio y Marc Wolman y Michael Granato de la Universidad de Pensilvania.
Escrito por Grace Rattue