La proteína TDP-43, también conocida como proteína 43 de unión al ADN TAR, es mejor conocida por sus importantes funciones en la expresión genética y la plasticidad neuronal en el cerebro.
En los últimos años, muchos estudios han revelado una estrecha relación entre TDP-43 y una variedad de enfermedades neurodegenerativas, incluida la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la degeneración frontotemporal (DLFT) y la encefalopatía TDP-43 en la vejez.
Investigación innovadora
Un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Francisco utilizó ratones genéticamente modificados sin TDP-43 en las células endoteliales, las células que forman las paredes de los vasos sanguíneos.
Descubrimientos importantes
El estudio reveló que estos ratones padecían una variedad de defectos importantes en los vasos sanguíneos del cerebro, que incluyen:
- Hipovascularización: Disminución significativa de la densidad de los vasos sanguíneos, lo que impide el suministro de sangre y oxígeno esenciales a los tejidos cerebrales.
- Daño en el brote de nuevos vasos sanguíneos: Dificultad para crear nuevas redes de vasos sanguíneos, que son esenciales para el crecimiento y mantenimiento del tejido cerebral.
- Aumento de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica: Penetración de células y moléculas no deseadas en el cerebro, lo que puede causar inflamación y daño a los nervios.
- Degeneración vascular: daño a la función de los vasos sanguíneos, lo que provoca una disminución del flujo sanguíneo y del oxígeno al cerebro.
Consecuencias de gran alcance
Se descubrió que estos defectos en los vasos sanguíneos están estrechamente relacionados con una respuesta inflamatoria en el cerebro.
Las células microgliales y los astrocitos, las células del sistema inmunológico del cerebro, estaban sobreactivados, lo que podría provocar la destrucción de las células nerviosas y deterioro cognitivo.
Mecanismo de acción innovador
Los investigadores investigaron el mecanismo molecular a través del cual el TDP-43 afecta la función de los vasos sanguíneos.
Descubrieron que la falta de TDP-43 dañaba la estructura y la fuerza de la matriz extracelular, una red de proteínas y azúcares que rodea y sostiene los vasos sanguíneos.
Además, se descubrió que el TDP-43 es esencial para el funcionamiento normal de la vía de señalización de la β-catenina, que interviene en la regulación del crecimiento y desarrollo de los vasos sanguíneos.
La conexión con el ADN
Además de sus funciones en la expresión genética y la plasticidad neuronal, también se ha descubierto que TDP-43 está asociado con la regulación de la estabilidad del genoma.
Los estudios han demostrado que el TDP-43 se une al ADN en áreas específicas, donde afecta la expresión genética y la reparación de daños en el ADN.
Dañar estas funciones puede contribuir al desarrollo de enfermedades degenerativas.
Implicaciones futuras y nuevas esperanzas
Los hallazgos de este innovador estudio resaltan la importancia del TDP-43 para la salud vascular del cerebro. El daño al TDP-43 puede provocar un envejecimiento acelerado del cerebro, deterioro cognitivo y enfermedades neurodegenerativas.
Otras funciones del TDP-43:
- Regulación de procesos en el núcleo: Los estudios han encontrado que el TDP-43 participa en la regulación de muchos procesos en el núcleo celular, incluidos:
- Procesamiento de ARN
- Exportación de ARN desde el núcleo
- traducción de ARN en proteína
- Regulación del empalme de ARN: se ha descubierto que el TDP-43 regula el empalme del ARN mensajero (ARNm), un proceso crucial para determinar qué proteínas se traducirán a partir del ARNm.
- Efecto sobre la actividad genética: los estudios han demostrado que el TDP-43 puede afectar la actividad genética al unirse a regiones de control en el genoma.
Implicaciones de la investigación:
Los hallazgos de este innovador estudio abren una ventana a un nuevo mundo de investigación y desarrollo en el campo del tratamiento de enfermedades degenerativas. Muchos investigadores de todo el mundo continúan investigando las funciones del TDP-43 y el papel de los vasos sanguíneos en el desarrollo de estas enfermedades. Anticipamos que en los próximos años veremos avances significativos en el desarrollo de tratamientos nuevos y más efectivos:
- Desarrollo de fármacos: El desarrollo de fármacos dirigidos a TDP-43 puede conducir a mejorar la función de los vasos sanguíneos del cerebro, previniendo el desarrollo de enfermedades degenerativas e incluso mejorando la condición de los pacientes que ya padecen estas enfermedades.
- Terapia génica: los enfoques de terapia génica pueden corregir el defecto genético que causa la deficiencia de TDP-43 o reemplazar la proteína defectuosa.
- Tratamientos dirigidos al sistema inmunológico: estos tratamientos pueden centrarse en reducir la inflamación en el cerebro, lo que contribuye a la destrucción de las células nerviosas.
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Referencias:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38300714/
