resumen: Un estudio reciente revela que una forma tóxica de la proteína SOD1 afecta de manera diferente al cerebro, la médula espinal y el tejido muscular en la esclerosis lateral amiotrófica, poniendo de relieve su complejo desarrollo.

El estudio encontró que los dímeros SOD1 se unen de manera única a diferentes proteínas en cada tipo de tejido, lo que puede afectar la comunicación, la estructura y la producción de energía celular. Por ejemplo, los trímeros SOD1 en las neuronas afectan el envejecimiento y la comunicación de las células, mientras que en las células musculares alteran los procesos metabólicos.

Los investigadores han identificado la septina-7 como una proteína que se une a los fragmentos de SOD1 en las neuronas, lo que podría exacerbar la neurodegeneración. Este descubrimiento abre la puerta a la exploración del septin-7 como diana terapéutica para la esclerosis lateral amiotrófica. Se necesita más investigación para comprender cómo estas interacciones pueden guiar nuevos tratamientos.

DIRECCIÓN:
Nueva evidencia en esclerosis lateral amiotrófica: la proteína tóxica puede afectar de manera única al cerebro, la columna y los músculos

resumen:
Un estudio reciente revela que una forma tóxica de la proteína SOD1 afecta de manera diferente al cerebro, la médula espinal y el tejido muscular en la esclerosis lateral amiotrófica, poniendo de relieve su complejo desarrollo. El estudio encontró que los dímeros SOD1 se unen de manera única a diferentes proteínas en cada tipo de tejido, lo que puede afectar la comunicación, la estructura y la producción de energía celular. Por ejemplo, los trímeros SOD1 en las neuronas afectan el envejecimiento y la comunicación de las células, mientras que en las células musculares alteran los procesos metabólicos. Los investigadores han identificado la septina-7 como una proteína que se une a los fragmentos de SOD1 en las neuronas, lo que podría exacerbar la neurodegeneración. Este descubrimiento abre la puerta a la exploración del septin-7 como diana terapéutica para la esclerosis lateral amiotrófica. Se necesita más investigación para comprender cómo estas interacciones pueden guiar nuevos tratamientos.

Hechos clave:

• Los inhibidores de SOD1 se unen de manera diferente en el cerebro, la médula espinal y el tejido muscular, afectando a cada uno de manera única.
• En las neuronas, los trímeros SOD1 afectan el envejecimiento y la comunicación celular, mientras que en los músculos interfieren con el metabolismo.
• Septin-7, una proteína clave en la comunicación entre neuronas, puede ser inactivada por los trímeros SOD1, lo que sugiere que es un objetivo terapéutico potencial.

fuente: Pensilvania

Una versión tóxica de una determinada proteína puede afectar al cerebro, la médula espinal y el tejido del músculo esquelético de manera diferente, lo que lleva al complejo desarrollo y progresión de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), según un nuevo estudio realizado por un equipo de investigadores de la Facultad de Medicina de Penn State. . .

El estudio representa un paso adelante en la comprensión de los procesos fisiológicos que pueden conducir a la ELA e identifica un objetivo terapéutico potencial para futuros tratamientos para la ELA.

El equipo publicó sus hallazgos en la revista. edificio.

«En la esclerosis lateral amiotrófica, al igual que en otras enfermedades neurodegenerativas, hay proteínas que tienden a ensamblarse formando agregados dañinos. Uno de los elementos asociados con la atrofia de la ELA es la superóxido dismutasa 1, o SOD1, específicamente en su forma trimérica.

SOD1 normalmente existe como un dímero, una proteína formada por dos subunidades idénticas, explicó Doukulian. Bajo ciertas condiciones, SOD1 cambiará su forma y se volverá a ensamblar en una forma de tres unidades llamada trímero.

«Necesitamos comprender cómo los knockouts de SOD1 matan las células y los mecanismos implicados», dijo.

La esclerosis lateral amiotrófica es una enfermedad neurodegenerativa progresiva que afecta las células nerviosas, llamadas neuronas, en el sistema nervioso central y provoca debilidad y atrofia muscular. Las mutaciones SOD1 están implicadas en aproximadamente el 20% de los casos de ELA con una causa genética conocida y en un pequeño porcentaje de casos sin vínculo genético conocido.

Investigaciones anteriores han demostrado que los trímeros SOD1 parecen adquirir una función tóxica en comparación con los dímeros. Los trímeros SOD1 se asocian con una mayor muerte celular en modelos de esclerosis lateral amiotrófica, pero se desconoce el mecanismo molecular exacto detrás de esto, dijo Dokolyan.

Para investigar el papel que desempeñan los trímeros SOD1 en la disfunción y degeneración celular, el equipo examinó las proteínas que se unen a los trímeros SOD1.

Introdujeron trímeros SOD1 en tres tipos diferentes de tejido de ratón (cerebro, médula espinal y tejido muscular) y observaron proteínas asociadas con los trímeros, explicó Doukulian. Luego compararon las parejas de unión a proteínas de los dímeros de SOD1 en los tres tejidos con las parejas de unión de los dímeros de SOD1.

«Estábamos tratando de ver si había alguna proteína nueva que mostrara una interacción con esta proteína tóxica que nunca se había visto antes», dijo Brianna Hnath, candidata a doctorado en ingeniería biomédica en Penn State y coautora del estudio.

«El objetivo era encontrar vías potenciales por las que el recortador SOD1 podría tener una vía tóxica».

Los investigadores descubrieron que las moléculas SOD1 interactúan con diferentes proteínas según el tipo de tejido, lo que, según dijeron, podría explicar en parte la naturaleza compleja y multifacética de la ELA.

En el tejido del cerebro y la médula espinal, los dímeros SOD1 se unen a proteínas que participan en el mantenimiento de la estructura y función neuronal y la comunicación entre neuronas. El equipo también descubrió que los trímeros SOD1 activan vías asociadas con la senescencia celular, lo que puede contribuir a la disfunción y degeneración neuronal.

En el tejido muscular, se ha descubierto que los dímeros SOD1 se unen a proteínas implicadas en los procesos metabólicos. Como resultado, esta interacción puede interferir directamente con el metabolismo y la producción de energía dentro de las células musculares.

«El hecho de que encontremos diferentes impactos en los tres tipos diferentes de tejido, en lugar de un impacto uniforme, significa que podría haber diferentes mecanismos que conducen a la disfunción y muerte celular, dependiendo del tipo de célula», dijo Hnath.

Dokoulian explicó que este descubrimiento desafía la idea tradicional de que la atrofia muscular en la ELA es un subproducto de la degeneración de las neuronas motoras. Cuando estas neuronas no funcionan normalmente, las células musculares no se estimulan, lo que puede provocar atrofia muscular.

Sin embargo, el estudio sugiere que también puede haber procesos dentro de las células musculares que se ven alterados por los inhibidores de SOD1 y que pueden causar disfunción y muerte de las células musculares, lo que contribuye al desgaste muscular y la muerte neuronal.

«Tanto las células nerviosas como las musculares se ven afectadas», dijo Dokolian. «En el lado de las neuronas, probablemente afecte la capacidad de las neuronas para comunicarse con los músculos, mientras que en el lado de los músculos, afecta el metabolismo».

En particular, el estudio identificó la proteína septina-7 como pareja de unión para los dímeros SOD1, pero no para los dímeros SOD1 nativos. Septin-7 desempeña un papel en procesos neuronales básicos, como el mantenimiento de la estructura y la comunicación celular, y se ha relacionado con la esclerosis lateral amiotrófica en estudios previos. La unión a SOD1 puede alterar estas funciones y provocar degeneración neuronal.

Esto plantea la cuestión de si abordar esta interacción podría ralentizar o detener la progresión de la ELA, lo que convierte al septin-7 en un objetivo terapéutico potencial, dijo Dokolian.

Señaló que se necesita más investigación para comprender el papel potencial de los SOD1 en el desarrollo de la ELA, cómo pueden provocar disfunción y muerte celular, y el papel específico del septin-7, que podría guiar el desarrollo futuro de tratamientos potenciales. .

Acerca de la investigación sobre la ELA y las noticias sobre genética

autor: Cristina Yu
fuente: Pensilvania
comunicación: Christine Yu – Estado de Pensilvania
imagen: Imagen acreditada a Neuroscience News.

Búsqueda original: Acceso abierto.
«Descubriendo el arma de doble filo: los trímeros SOD1 tienen toxicidad tisular selectiva y se unen a la septina-7 en células similares a las neuronas motoras.“Por Esther Soo Choi et al. edificio

un resumen

Descubriendo el arma de doble filo: los trímeros SOD1 tienen toxicidad tisular selectiva y se unen a la septina-7 en células similares a las neuronas motoras.

La superóxido dismutasa 1 (SOD1) mal escrita se asocia con una mayor mortalidad en modelos de esclerosis lateral amiotrófica (ELA) en comparación con los agregados de proteínas insolubles. Se desconoce el mecanismo por el cual los trímeros SOD1 estructuralmente independientes causan citotoxicidad, pero pueden provocar patología de la enfermedad.

Aquí, descubrimos la proteína SOD1 que interactúa en 3D, un mapa de posibles socios de unión de proteínas selectivas de tejido en el cerebro, la médula espinal y el músculo esquelético.

Hemos identificado los socios de unión y las vías clave asociadas con los trímeros SOD1 y descubrimos que los trímeros pueden afectar las funciones celulares normales, como la formación de la columna dendrítica, la función sináptica en el sistema nervioso central y el metabolismo celular en el músculo esquelético.

Detectamos enriquecimiento genético selectivo para SOD1. Realizamos una caracterización computacional y bioquímica detallada de la proteína de unión a septina-7 SOD1.

Nuestra investigación destaca proteínas y vías clave dentro de distintos tejidos, revelando una intersección plausible entre los mecanismos genéticos y fisiopatológicos en la esclerosis lateral amiotrófica a través de interacciones que involucran trímeros SOD1.