Estos son los secretos del envejecimiento cerebral en el síndrome de Down

Una nueva investigación revela el secreto envejecimiento de cerebro con Síndrome de Down... Este hallazgo podría ayudar a explicar sus problemas cognitivos, incluidos enfermedad de Enfermedad de Alzheimer En la vida posterior de estas personas.

En un estudio similar, los investigadores del Instituto Médico Sanford Burnham Prebis encontraron cambios moleculares en el cerebro envejecido de las personas con síndrome de Down.

Los resultados de la investigación se publican en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. Esto podría ayudar a allanar el camino para nuevas terapias que ayuden a las personas con síndrome de Down y enfermedad de Alzheimer.

"Se ha identificado un nivel sorprendentemente alto de diversidad molecular y celular que afecta a las células cerebrales individuales y ofrece una nueva vía para comprender el síndrome de Down y la enfermedad de Alzheimer", dijo el autor principal, profesor de descubrimiento de fármacos en neurología y vicepresidente senior, el Dr. Jerold Chun en Sanford Burnham. Prebis.

El síndrome de Down, también llamado trisomía 21, ocurre cuando una persona tiene un cromosoma 21 adicional en su cuerpo. El resultado es tres en lugar de los dos habituales.

Cada 700 recién nacidos tienen síndrome de Down, el trastorno cromosómico más común. Las personas que la padecen tendrán problemas cognitivos a lo largo de su vida. Además, todas las personas con síndrome de Down serán particularmente susceptibles a la neurodegeneración en el futuro.

"A la edad de 40 años, todas las personas con síndrome de Down desarrollan algún tipo de enfermedad de Alzheimer".

"A la edad de 40 años, todas las personas con síndrome de Down desarrollarán Alzheimer", dijo Chun. Queremos saber qué sucede en el cerebro antes de que comience la enfermedad de Alzheimer. "

Aunque se ha descubierto que múltiples genes y vías metabólicas bioquímicas están involucradas en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer en pacientes con síndrome de Down, el panorama general (los cambios celulares y moleculares que son responsables de desencadenar estas vías metabólicas) sigue siendo un misterio.

Para investigar este problema, Chun y su equipo analizaron 29 cerebros disecados con síndrome de Down. Lo hacen utilizando una técnica llamada transcriptómica mononuclear, que analiza las moléculas de ARN en una sola célula.

Dado que el ARN codifica proteínas, conocer la secuencia del ARN puede revelar qué proteínas se pueden producir. Aunque esta tecnología se utiliza ampliamente en muchas áreas, nunca se ha utilizado en el síndrome de Down. Además, este trabajo representa la primera aplicación de secuenciación larga en el cerebro humano, que es un método de secuenciación de genes más preciso y menos propenso a errores.

"Nuestro estudio identificó cambios no detectados en los tipos de células cerebrales que comprenden cientos de miles de ARN que no son visibles usando métodos estándar", dijo Chun. Ahora se pueden tener en cuenta para comprender cómo funciona el cerebro.

El cerebro del síndrome de Down es un paisaje molecular rico

El equipo encontró varios aspectos únicos del cerebro en el síndrome de Down. Esto puede ayudar a determinar la causa de los problemas cognitivos en el síndrome de Down y la enfermedad de Alzheimer.

Primero, encontraron que en el síndrome de Down hay más neuronas inhibidoras que neuronas excitadoras en todo el cerebro. Esto significa que más neuronas en el cerebro bloquean las señales eléctricas de las que las activan.

También encontraron un aumento temprano y permanente de la microglía activada. Es un tipo de célula cerebral que es un nuevo objetivo para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer común.

"Podemos ver estas propiedades de la microglía en cerebros jóvenes mucho antes de que ocurra la enfermedad de Alzheimer", dijo Chun. Este hallazgo sugiere que la microglía es un importante contribuyente temprano al síndrome de Down en el cerebro.

El equipo también descubrió peculiaridades en miles de ARN llamados uniones intraexónicas, en las que piezas de material genético que codifican proteínas se combinan para formar nuevas moléculas. Estos vínculos anteriormente solo aparecían en el gen APP, que se cree que causa la enfermedad de Alzheimer.

Recombinación genética cerebral y somática

La existencia de estas conexiones es consistente con un fenómeno en el cerebro llamado recombinación genética somática: cuando el ADN se mezcla para formar una nueva combinación de genes. Los investigadores han sugerido que la recombinación de genes somáticos juega un papel en la enfermedad de Alzheimer, y estos nuevos resultados apoyan esta hipótesis.

"Se necesita más investigación para confirmar si estos nuevos ARN reflejan la recombinación genética somática o provienen de otras fuentes", dijo. Pero dado lo que hemos encontrado anteriormente en los cerebros de la enfermedad de Alzheimer, la nueva evidencia del síndrome de Down apunta en esa dirección, y esperamos continuar con nuestro estudio.

Aunque este trabajo está lejos de estar completo, esta investigación representa un paso sin precedentes en el estudio neurobiológico en curso del síndrome de Down y abre un nuevo enfoque a la investigación.

"Los pacientes con síndrome de Down viven más tiempo que nunca antes en la historia, lo que es realmente fantástico, y esperamos que, en última instancia, nuestra investigación ayude a mejorar su calidad de vida a cualquier edad", dijo Chun. Agradecemos a los donantes de cerebros y sus familias por ayudar a nuestro equipo y a otros investigadores a dar forma a nuestra comprensión del síndrome de Down y la enfermedad de Alzheimer. "