Un equipo internacional de neurocientíficos, liderado por la Facultad de Medicina de Duke-NUS, ha realizado un descubrimiento significativo en la investigación del cerebro: han identificado un mecanismo crucial que permite la reactivación de células madre neuronales, lo cual representa un paso clave para mejorar los tratamientos de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson.
Los resultados revelan que una familia específica de proteínas, las proteínas SUMO, desempeña un papel fundamental en el "despertar" de estas células latentes, esenciales para la regeneración y reparación del tejido cerebral. “Cuando estas proteínas están ausentes, el desarrollo neuronal se ve comprometido, y en estudios con moscas de la fruta, estas desarrollaron cerebros de tamaño insuficiente, lo cual es característico de la microcefalia”, explica el Dr. Gao Yang, investigador principal y primer autor del estudio.
Las células madre neuronales son la fuente de las células funcionales primarias del cerebro. Una vez que el cerebro se desarrolla, muchas de estas células madre entran en un estado de latencia para conservar energía y recursos, y solo se reactivan cuando el cerebro lo necesita, como en el caso de una lesión o debido a actividades como el ejercicio físico.
"Estos conocimientos abren nuevas y emocionantes oportunidades para intervenciones terapéuticas"
Sin embargo, a medida que envejecemos, estas células madre permanecen en reposo con mayor frecuencia, lo que limita su capacidad de regeneración y contribuye a diversas enfermedades neurológicas. Comprender cómo se regula este proceso de reactivación es crucial para el desarrollo de tratamientos dirigidos para estas enfermedades, y el reciente estudio aporta una pieza clave en este complejo rompecabezas.
Los científicos descubrieron que la sumoilación, un proceso en el que una proteína SUMO (modificador pequeño similar a la ubiquitina) marca otras proteínas dentro de una célula, juega un papel esencial en la reactivación de las células madre neuronales. Este proceso modifica la proteína Warts, parte de la vía Hippo, un sistema conocido por regular el tamaño de los órganos, la proliferación celular y la muerte celular.
El profesor Wang Hongyan, director interino del Programa de Investigación de Neurociencia y Trastornos del Comportamiento de Duke-NUS, consideró que el descubrimiento tiene implicaciones profundas. Explicó que tanto las proteínas SUMO como la vía Hippo están altamente conservadas en los seres humanos, lo que hace que los hallazgos no solo sean relevantes para las moscas de la fruta, sino también aporten información clave para comprender la biología humana.
"Esta investigación nos permitirá desarrollar nuevas terapias regenerativas para enfermedades neurodegenerativas"
“Las alteraciones en el proceso de sumoilación y en la vía Hippo están vinculadas a enfermedades como el cáncer las enfermedades neurodegenerativas, incluyendo el Alzheimer y el Parkinson. Estos conocimientos abren nuevas y emocionantes oportunidades para intervenciones terapéuticas que puedan aprovechar las capacidades regenerativas naturales del cuerpo", explica Hongyan.
En presencia de SUMO, Warts pierde parte de su capacidad para limitar el crecimiento celular, lo que permite que las células madre neuronales se activan y comienzan a dividirse, generando nuevas neuronas que contribuyen a la reparación y funcionamiento cerebral.
Como comentó el profesor Patrick Tan, vicedecano sénior de investigación de Duke-NUS, “este avance nos brinda una comprensión más profunda sobre el control y funcionamiento de las células, lo que nos permitirá desarrollar nuevas terapias regenerativas para enfermedades neurodegenerativas y abrir nuevas posibilidades en el tratamiento de condiciones neurológicas como la microcefalia”.