Reparación del ADN de las neuronas afectadas por el ictus

Neuronas en cultivo. Imagen: Neurobiología Molecular IBSAL.

Halladas variantes genéticas que condicionan la reparación de neuronas tras un ictus

 

Investigadores del IBFG (CSIC-USAL) y del IBSAL publican en ‘Science Advances’ un trabajo que permitirá determinar el pronóstico de pacientes que han sufrido infarto cerebral.

 

DICYT / Una investigación del Instituto de Biología Funcional y Genómica (IBFG, centro mixto del CSIC y la Universidad de Salamanca) y del Instituto de Investigación Biomédica de Salamanca (IBSAL) publicada en ‘Science Advances’ revela variantes genéticas que condicionan la reparación de las neuronas tras un ictus. Este descubrimiento permitirá determinar si un paciente que lo ha sufrido tiene un buen o un mal pronóstico, en cuyo caso tendría que iniciar terapias encaminadas a su recuperación, como la rehabilitación, cuanto antes.

En concreto, esta investigación analiza la capacidad de reparación del ADN de las neuronas afectadas por el ictus

El artículo es fruto de un trabajo de cinco años del grupo liderado por Ángeles Almeida. Su equipo intenta identificar los mecanismos que producen muerte neuronal tras un ictus isquémico, el accidente cerebrovascular que se produce por la obstrucción de un vaso sanguíneo en el cerebro, así como biomarcadores de pronóstico en pacientes que lo han sufrido.

El mal pronóstico está relacionado con una mayor muerte de neuronas y una peor recuperación. En concreto, esta investigación analiza la capacidad de reparación del ADN de las neuronas afectadas por el ictus. “En general, las células no sobreviven si sufren daños en genes fundamentales para sus funciones, pero especialmente si son neuronas, porque no se pueden dividir”, explica la investigadora en declaraciones a DiCYT. Por eso, tras un ictus, “la reparación del ADN de la neurona dañada es lo que va a condicionar su supervivencia y el pronóstico de los pacientes”.

Ángeles Almeida. / DICYT

Un accidente cerebrovascular provoca un gran aumento de unas moléculas conocidas como radicales libres que, entre otras cosas, producen roturas en la doble cadena del ADN de las neuronas. Los investigadores de Salamanca han identificado una proteína clave denominada WRAP53 que responde ante esta situación. “Se dirige rápidamente al núcleo celular y se encarga de reclutar a proteínas que van a reparar el ADN, es decir, que inicia la respuesta de reparación”, comenta Almeida. Cuanto antes llega WRAP53 y se une a la doble cadena dañada, antes se reparan las neuronas y recuperan sus funciones.

Los autores del trabajo han identificado un polimorfismo en el gen que codifica WRAP53 y que produce dos proteínas diferentes

Además, los autores del trabajo han identificado un polimorfismo en el gen que codifica WRAP53 y que produce dos proteínas diferentes. Esta mutación es fisiológica, no patológica, de manera que la población general puede sintetizar una u otra proteína sin que esto suponga un problema. La variación se produce en un solo aminoácido, de manera que sintetizan glicina o arginina. Sin embargo, este pequeño cambio afecta a la función de la proteína, de manera que algunos pacientes tienen mejor pronóstico que otros, simplemente porque con una variante hace que WRAP53 llegue antes al núcleo de las neuronas y otra hace que llegue más tarde y, por lo tanto, complica la recuperación.

Una investigadora del equipo de Ángeles Almeida. / DICYT

Los investigadores, que pertenecen tanto al IBFG como al IBSAL y que han contado con la colaboración del Instituto de Investigación Sanitaria de Santiago de Compostela (IDIS) y del CIBERFES (Centro de Investigación Biomédica en Red de Fragilidad y Envejecimiento Saludable), han realizado este estudio tanto en cultivos de neuronas como en animales, además de corroborar los datos con una cohorte de pacientes ictus isquémico. Por eso, su investigación es lo suficientemente completa como para demostrar que el polimorfismo hallado está relacionado con la mejor o peor recuperación.

 

Estudios genéticos

En definitiva, la reparación en el ADN de las neuronas es esencial para la recuperación de pacientes de ictus y este trabajo explica uno de los mecanismos clave para que, ante una isquemia cerebral de la misma magnitud, unos pacientes mejoren y otros no. Sin embargo, no es el único. En otro trabajo anterior el grupo de Almeida ya identificaba otro polimorfismo en el gen p53 que explicaba por qué mueren más neuronas en unos pacientes que en otros. Este nuevo trabajo “nos está diciendo no sólo si mueren más o menos neuronas, sino también si tienen capacidad para repararse mejor o peor”.

Este nuevo trabajo “nos está diciendo no sólo si mueren más o menos neuronas, sino también si tienen capacidad para repararse mejor o peor”

Para que los pacientes se puedan beneficiar de este avance, el siguiente paso será realizar un estudio genético a las personas que sufren un ictus. “Si sabemos de antemano, inmediatamente tras un ictus, cuál es la genética de esa persona, podremos predecir su pronóstico. En los pacientes que tengan los polimorfismos que hemos identificado como de mal pronóstico, hay que considerar que probablemente van a necesitar una mayor rehabilitación, con medidas más activas que intenten paliar en lo posible el daño”, apunta Almeida.

La investigadora considera que este problema requiere una mayor inversión en prevención y en investigación. Solo en Castilla y León, que tiene una población muy envejecida, se registran unos 6.000 ictus año, una cifra que se eleva hasta los 120.000 en el conjunto de España. Según los datos de la Sociedad Española de Neurología, es la primera causa de muerte entre las mujeres y la segunda entre los hombres. Asimismo, es la la primera causa de discapacidad adquirida en los adultos y la segunda causa de demencia.

Referencia bibliográfica: 
I. Sanchez-Moran, C. Rodriguez, R. Lapresa, J. Agulla, T. Sobrino, J. Castillo, J. P. Bolanos, A. Almeida, Nuclear WRAP53 promotes neuronal survival and functional recovery after stroke. Sci. Adv. 6, eabc5702 (2020).

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