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Por Michael Haederle

Razonamiento circular

Científicos de la UNM investigan una forma especial de ARN en el cerebro que se sospecha desempeña un papel clave en la enfermedad mental

En Biología 101 le enseñaron que dentro de cada célula, pequeñas hebras de una molécula llamada ARN "transcriben" el código genético en su ADN, el primer paso en el proceso de construcción de las proteínas que componen su cuerpo.

Pero en los últimos años el panorama se ha vuelto más complicado. Resulta que también hay formas circulares de ARN no codificantes que regulan varios aspectos de la expresión génica, lo que permite que muchos de nuestros 20,000 genes produzcan más de una forma de cada proteína.

Ahora, los científicos de la Universidad de Nuevo México han demostrado que los niveles reducidos de un tipo de ARN circular que se encuentra en el cerebro con el desgarbado nombre de circHomer1a están asociados con la esquizofrenia y el trastorno bipolar. También se observó que los niveles más bajos de la molécula en la corteza frontal humana estaban correlacionados con la aparición más temprana de los síntomas de la esquizofrenia.

En un artículo recién publicado en la revista Molecular Psychiatry, los investigadores informan que la reducción de los niveles de circHomer1a en la corteza frontal del cerebro del ratón da como resultado una expresión génica alterada relacionada con la función de las sinapsis, uniones en los extremos de las neuronas que les permiten "hablar" con sus vecinas.

El equipo también mostró que en ratones, la reducción de circHomer1a en la corteza frontal disminuyó su flexibilidad cognitiva, la capacidad de responder a circunstancias cambiantes. Este deterioro se ve comúnmente en personas con trastorno bipolar.

"Estos ratones pueden aprender y discriminar, pero cuando llega el momento de ajustar su comportamiento, son muy deficientes", dijo el autor principal Nikolaos Mellios, MD, PhD, profesor asistente en el Departamento de Neurociencias. "Se necesitan muchas más pruebas para revertir su comportamiento".

Estudios recientes han demostrado que los cerebros de los mamíferos son ricos en ARN circulares, y parece que dan forma poderosamente a la forma en que los genes se transcriben en ARN y se traducen en proteínas, dijo Mellios.

"No producen ninguna proteína, pero hay investigaciones emergentes que muestran que tienen importantes funciones reguladoras", dijo. "Son como directores de orquesta. Se necesitan estos ARN circulares para ajustar la expresión de múltiples genes".

Debido a que los ARN circulares son más estables en el cuerpo que sus primos lineales, podrían potencialmente servir como biomarcadores para ayudar a los médicos a diagnosticar enfermedades, dijo Mellios. Y existe la posibilidad de que se desarrollen tratamientos para mejorar sus efectos en el cerebro.

"Nuestro laboratorio está trabajando en formas de encontrar el enfoque adecuado para manipular estos ARN circulares específicamente en pacientes", dijo. "También estamos tratando de encontrar qué medicamentos cambiarán específicamente estos ARN circulares como tratamiento".

Mellios agradeció a los colegas del Departamento de Neurociencias Jonathan Brigman y Nora Perrone-Bizzozero y a los estudiantes graduados Amber Zimmerman, Alexander Hafez y Stephen Amoah por sus importantes contribuciones al estudio.

El documento es el primero de una serie que explorará el papel circHomer1a juega en la salud del cerebro, dijo.

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