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Un microARN asociado a la esquizofrenia regula la plasticidad sináptica

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

plasticidad sináptica. Imagen cortesía de Marta Yerca.

Neurona. Imagen cortesía de Marta Yerca.

Diversas variantes genéticas en la región cromosómica del microARN miR-137 han sido asociadas con un aumento en el riesgo a desarrollar esquizofrenia o trastornos del espectro autista. Sin embargo, su efecto sobre la función cerebral no había sido estudiado. Un reciente trabajo del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha evaluado el papel de dichas variantes de miR-137 en la plasticidad sináptica e identificado al microARN como un regulador maestro de la transmisión de los impulsos nerviosos.

Los investigadores observaron, en fibroblastos humanos diferenciados en neuronas, que los niveles de MIR137, varían en función de la composición alélica de las variantes asociadas a la esquizofrenia. Los microARNs, piezas clave del entramado molecular de la célula, actúan como reguladores de la expresión génica a través de su unión a diferentes ARNs mensajeros. Dado que un único microARN puede regular la actividad de múltiples genes, los cambios de sus niveles, como los observados como resultado de las variantes estudiadas, pueden tener consecuencias globales en el funcionamiento celular. La predicción bioinformática de las dianas de miR-137 reveló un número elevado de genes implicados en el transporte de vesículas presinápticas, varios de los cuales pudieron ser confirmados en cultivo celular e in vivo. Además, en un modelo de ratón los investigadores observaron que la ganancia de función de miR-137 altera la liberación de las vesículas que contienen los neurotransmisores para ser liberados en la sinapsis en las neuronas del giro dentado, e inducen alteraciones en el comportamiento como la interferencia con el aprendizaje dependiente del hipocampo.

Debido a la consideración de que el funcionamiento anómalo de la sinapsis puede afectar a la conectividad cerebral, la esquizofrenia ha sido considerada durante mucho tiempo como “una enfermedad de la sinapsis”. La identificación de miR-137, como un regulador maestro de la función sináptica supone el primer paso en el todavía inexplorado papel de los microARNs en la regulación de la transmisión nerviosa y plantea nuevas dianas para el desarrollo de tratamientos para la esquizofrenia.

“Simplemente reduciendo los niveles de miR-137 fuimos capaces de mejorar la transmisión sináptica en las neuronas. Esto es muy prometedor y muestra los efectos beneficiosos de la manipulación de miR-137,” indica Sandra Siegert, investigadora postdoctoral en el Instituto Picower del MIT y primera firmante del trabajo. ”Si supiéramos que factores ambientales afectan a miR-137, quizás habría una aproximación simple para modificarlo. Si las pruebas genéticas mostraran que un individuo es portador de las variantes de riesgo en el gen que produce miR-137, evitar un estilo de vida no saludable o el consumo de drogas en la fase crítica del desarrollo del cerebro podría prevenir la aparición de la enfermedad.”

Referencia: Siegert S, et al. The schizophrenia risk gene product miR-137 alters presynaptic plasticity. Nat Neurosci. 2015 May 25. doi: 10.1038/nn.4023

Fuente: http://newsoffice.mit.edu/2015/master-gene-regulator-could-be-new-target-schizophrenia-treatment-0525

 

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