Un grupo de científicos ha identificado un total de 1.400 proteínas en el cerebro humano responsables de más de 130 enfermedades. Los hallazgos de este estudio, publicado en la revista Nature Neuroscience, podrían propiciar el desarrollo de nuevos tratamientos para distintas enfermedades. Además, el estudio arroja luz sobre los orígenes evolutivos del comportamiento humano. Este trabajo ha sido cofinanciado por la Unión Europea.
Las proteínas descubiertas se encuentran en una estructura denominada densidad postsináptica (DPS). Las sinapsis son los puntos en los que se conectan entre sí las células nerviosas. La DPS forma parte de la sinapsis y está formada por una gran cantidad de proteínas estrechamente acopladas. Investigaciones realizadas en modelos animales han revelado que la DPS puede estar implicada en el desarrollo de varias enfermedades y modificar aspectos del comportamiento. A pesar de ello, la DPS humana ha sido poco estudiada.
En este estudio, científicos del Reino Unido estudiaron DPS obtenida de nueve adultos sometidos a cirugía cerebral. Observaron que la DPS humana está compuesta de 1.461 proteínas codificadas por un gen distinto cada una. Además, diversas mutaciones en muchos genes que codifican las proteínas de la DSP son responsables de 133 enfermedades neurológicas y psiquiátricas.
De hecho, una séptima parte de las proteínas identificadas participan en una afección clínica conocida y más de la mitad son reincidentes. Para facilitar el análisis de una red de proteínas tan compleja, los investigadores crearon un mapa molecular en el que se ilustran las relaciones entre las proteínas y varias enfermedades.
«Descubrimos que la DSP está implicada en más de 130 enfermedades cerebrales, muchas más de las esperadas. Entre ellas algunas graves como el Alzheimer, el Parkinson y otras afecciones neurodegenerativas, además de epilepsias y enfermedades del desarrollo infantil como formas de autismo y dificultades de aprendizaje», comentó el profesor Seth Grant del Wellcome Trust Sanger Institute.
«Puesto que en muchas enfermedades distintas participa el mismo grupo de proteínas, puede que seamos capaces de desarrollar tratamientos nuevos eficaces contra varias enfermedades. También sería posible desarrollar nuevas pruebas genéticas de diagnóstico y formas de clasificar las enfermedades cerebrales.»
Además, muchos de los genes implicados en la DSP son clave en varios aspectos del comportamiento, como por ejemplo el aprendizaje y la memoria, las emociones y el estado de ánimo, la adicción y el uso indebido de drogas.
Los investigadores también desean investigar la evolución en el tiempo de los genes responsables de las proteínas de la DSP. Para lograrlo compararon la secuencia de genes humanos de la DSP con los de chimpancés, macacos y ratones y ratas, cuya relación con el ser humano es lejana.
Sus análisis demostraron que los genes de la DSP, y por extensión las proteínas que codifican, han evolucionado a mucha menor velocidad que otros genes. Los científicos sospechan que esto puede deberse a la cantidad de interacciones tan elevada que existe entre las distintas proteínas de la DSP. Según el equipo, se ha detectado una velocidad evolutiva menor en otras proteínas con muchas interacciones.
«La conservación de la estructura de estas proteínas sugiere que los comportamientos regidos por la DSP y las enfermedades asociadas no han cambiado demasiado durante muchos millones de años», indicó el profesor Grant. «También es indicativo de que las sinapsis en roedores son mucho más similares a las de los humanos de lo que se pensaba y que ratones y ratas son modelos adecuados para estudiar enfermedades cerebrales humanas.»
Los científicos han puesto a disposición del público los datos de su investigación a través de la página web del programa «Genes to Cognition», dedicado a ampliar el conocimiento sobre la base molecular del comportamiento y de las enfermedades cerebrales.
FUENTE: CORDIS: Servicio de Información en I+D
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