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Los investigadores identifican la proteína cerebral crucial para la recuperación de un accidente cerebrovascular

Los investigadores identifican la proteína cerebral crucial para la recuperación de un accidente cerebrovascular
Células nerviosas de ratón con axones intactos (izquierda) y dañados (derecha). Crédito: Steven Graham / Universidad de Pittsburgh

Cada 40 segundos, alguien en los Estados Unidos sufre un derrame cerebral y las terapias disponibles, como los medicamentos anticoagulantes o los dispositivos para eliminarlos, se enfocan en limitar la extensión del daño cerebral. 


por la Universidad de Pittsburgh


Ahora, una investigación de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh y el Sistema de Salud de Pittsburgh VA muestra que una proteína cerebral llamada UCHL1 puede ser fundamental para la forma en que las células nerviosas se reparan a sí mismas después de un daño por accidente cerebrovascular. La investigación, realizada en modelos animales, podría ayudar en el desarrollo de terapias que mejoren la recuperación del accidente cerebrovascular al mejorar el proceso de reparación biológica subyacente.

«Aunque las terapias tradicionales para accidentes cerebrovasculares son muy efectivas cuando están disponibles, el tratamiento debe iniciarse en las primeras horas después de un accidente cerebrovascular y la mayoría de los pacientes no pueden recibir estos tratamientos. Por lo tanto, existe una clara necesidad de nuevos enfoques que puedan mejorar la recuperación días después un paciente experimenta un derrame cerebral «, dijo el coautor principal Steven Graham, MD, Ph.D., profesor de neurología en la Facultad de Medicina de Pitt y jefe de personal asociado de investigación en VA Pittsburgh. «Creemos que hemos identificado una proteína que está en la raíz de cómo el cerebro se recupera de un accidente cerebrovascular, lo que lo convierte en un objetivo atractivo para desarrollar fármacos que ayuden a mejorar la recuperación».

UCHL1 es una enzima que es muy activa en el cerebro y desempeña un papel en la eliminación de proteínas anormales. Se ha pensado que las mutaciones en el gen que codifica UCHL1 provocan déficits de la función motora en los seres humanos. Investigaciones anteriores del laboratorio de Graham habían proporcionado algunas pistas sobre la función de UCHL1, mostrando que las prostaglandinas de ciclopentenona (CyPgs), moléculas de ácidos grasos, liberadas en las células nerviosas después de un accidente cerebrovascular, se unen a UCHL1 y afectan su función.

Graham se asoció con Feng Zhang, Ph.D., profesor asistente de neurología en la Facultad de Medicina de Pitt y coautor principal del estudio actual publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences , para determinar el papel exacto de UCHL1 en caso de accidente cerebrovascular y para determinar si podría ser un objetivo farmacológico viable.

Los investigadores identifican la proteína cerebral crucial para la recuperación de un accidente cerebrovascular
Célula nerviosa de ratón con axones parcialmente dañados (verde) que se proyectan hacia afuera desde el núcleo. Crédito: Steven Graham / Universidad de Pittsburgh

Los investigadores crearon un modelo de ratón en el que insertaron una versión alterada del gen UCHL1 que era resistente a los efectos de CyPgs. Luego modelaron quirúrgicamente el efecto de un accidente cerebrovascular en ratones normales y genéticamente modificados para comparar cómo se recuperaron las células nerviosas .

Evitar que CyPgs inhiba UCHL1 disminuyó la cantidad de daño a los axones después del accidente cerebrovascular en comparación con ratones normales. Los axones, los cables largos que se proyectan hacia afuera desde el centro de la célula nerviosa, son necesarios para transportar señales eléctricas y conectarse con otras neuronas y formar la mayor parte de la » materia blanca » en el cerebro.

Otros experimentos demostraron que mantener activo el UCHL1 después de un accidente cerebrovascular ayudó a preservar la función de las neuronas y el tejido cerebral al activar los mecanismos de reparación celular que limpiaron rápidamente las proteínas dañadas, evitando una mayor pérdida de células nerviosas. Los ratones con la forma resistente de UCHL1 también mejoraron la recuperación de la vigilia, el equilibrio y otras funciones motoras.

«Si bien la mayoría de las terapias para accidentes cerebrovasculares se enfocan en prevenir la muerte neuronal, preservar la integridad axonal y disminuir la lesión de la sustancia blanca podrían ser igualmente importantes para mejorar la recuperación», dijo Graham, quien también es neurólogo del UPMC Stroke Institute. «UCHL1 es un actor central en ese proceso».

Graham y sus colegas ahora están comprometidos en esfuerzos para identificar nuevos medicamentos que podrían evitar que CyPgs se una a UCHL1 o para reemplazar las proteínas UCHL1 dañadas con un derivado que se pueda administrar por vía intravenosa.



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