Análisis: Niveles afectados en Esclerosis Lateral Amiotrófica

NIVELES MOLECULARES AFECTADOS EN
ESCLEROSIS LATERAL AMIOTRÓFICA

A continuación explicaremos brevemente los mecanismos por los cuales la Esclerosis Lateral Amiotrófica puede manifestarse en el paciente, con sus diversos síntomas y en los diferentes niveles moleculares. Hay que poner mucha atención a los genes, los cuales pueden presentar una mutación que desencadene ELA o que predisponga a tener esta enfermedad de manera esporádica.

NIVEL	AFECCIÓN
GENÓMICO	1.       ALS2 (cromosoma 2q33.1) 2.       ANG (cromosoma 14q11.1-q11.2) 3.       C9orf72 (cromosoma 9p21.2) 4.       DCTN1 (cromosoma 2p13) 5.       FUS (cromosoma 16p11.2) 6.       SETX (cromosoma 9q34.13) 7.       SMN1 (cromosoma 5q13.2 8.       SOD1 (cromosoma 21q22.11) 9.       TARDBP (cromosoma 1p36.22) 10.    UBQLN2 (cromosoma Xp11.2)
EPIGENÓMICO	Stress oxidativo neuronal, agentes infecciosos, disfunción del sistema inmunitario, la herencia, las sustancias tóxicas, los desequilibrios metabólicos y la desnutrición
REPLICACIÓN	·         Alteración de la reparación del ADN por medio de helicasas en sectores codificantes importantes para la neurona: transporte axónico, enzimas, etc.6-1 ·         Alteración de elementos importantes para el ciclo celular y activación de apoptosis1
TRANSCRIPCIÓN	·         Alteración de proteínas de unión al ADN y alteración de la transcripción2-5-7-9
POST TRANSCRIPCIONAL	·         Splicing anómalo de mRNA5 ·         Producción de miRNA que conduce prematuramente al mRNA a degradación por los cuerpos de procesamiento5
TRADUCCIONAL	·         Disminución de producción de proteínas específicas para el funcionamiento neuronal3-8 ·         Gránulos de stress que no permiten llegar al mRNA a tiempo6
PROTEÓMICO	·         Proteínas anómalas para el transporte axónico.4-8 ·         Inclusiones citoplasmáticas degenerativas de proteínas mal traducidas o mal plegadas, con la respectiva ausencia de sus funciones 5-9 ·         Alteración de la degradación protéica por el mecanismo de la Ubiquitina y Ubiquilina10
RESULTADO	DEGENERACIÓN DE LAS NEURONAS MOTORAS Y POSTERIOR ATROFIA MUSCULAR.

BIBLIOGRAFÍA

• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1450/
• http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022510X09008892 
• http://ghr.nlm.nih.gov/condition/amyotrophic-lateral-sclerosis
• http://www.sciencemag.org/content/323/5918/1208.full
• http://ghr.nlm.nih.gov/gene/ALS2
• http://ghr.nlm.nih.gov/gene/ANG
• http://ghr.nlm.nih.gov/gene/C9orf72
• http://ghr.nlm.nih.gov/gene/DCTN1
• http://ghr.nlm.nih.gov/gene/FUS
• http://ghr.nlm.nih.gov/gene/SETX
• http://ghr.nlm.nih.gov/gene/SMN1
• http://ghr.nlm.nih.gov/gene/SOD1
• http://ghr.nlm.nih.gov/gene/TARDBP
• http://ghr.nlm.nih.gov/gene/UBQLN2

La Traducción del RNA en Esclerosis Lateral Amiotrófica

Varios estudios se han realizado en torno a la relación de todo el metabolismo y función de RNA en las neuronas motoras de los pacientes con Esclerosis Lateral Amiotrófica. Existe gran evidencia de que en la mayoría de las personas que padecen ELA familiar, que incluyen principalmente mutaciones en los genes SETX, FUS/TLS, TDP-43, SOD1 y ANG, afectan directamente en el proceso de transcripción de genes y en el empalme del pre-mRNA, asi como también afecta a la traducción del RNA. Este daño a las proteínas de unión al RNA y sus efectos llevan directamente a una nueva visión de este trastorno como una anomalía del metabolismo del RNA para nuevos tratamientos y terapias.

Metabolismo del RNA en una neurona afectada por ELA,
se indican los puntos afectados, acentuando la transcripción
y la traducción.

Los poliribosomas contribuyen a la formación
y estabilización de los gránulos de stress (SG) para
afrontar el transtorno del metabolismo del
mRNA, formando ribosomas 48s.

Juegan un papel inportante los miRNA (micro RNA),
ya que para realizar su correcta función en la célula debe unirse
al FUS y al TDP-43 para unirse al mRNA y así dar la señal
para degradarlo. Si la unión es eficaz, el mRNA se degrada,
y si la unión es incompleta, el mRNA es destinado a los
gránulos de stress.

Bibliografía

• http://www.jns-journal.com/article/S0022-510X(09)00889-2/abstract
• http://www.nature.com/ng/journal/v38/n4/full/ng1742.html
• http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022510X09008892

Esclerosis Lateral Amiotrófica vista desde la Transcripción: Daños y Relación

Mutaciones encontradas en pacientes con ELA afectan de manera crucial en la regulación de la transcripción y de otras funciones genéticas y nucleares en las neuronas motoras espinales y cerebrales, provocando inclusiones de las proteínas anómalas codificadas por estos genes mutantes y la consecutiva degeneración celular. Éstos genes son el gen FUS para la proteína de uníón al RNA FUS (Fused in sarcoma) y el gen TARDP que codifica la proteína de unión al ADN TAR de 43 kDa (TDP-43). 

Inclusiones citoplasmáticas inmunoreactivas de la proteína FUS anómala 
detectadas en neuronas motoras inferiores. Aparte de pruebas para
mutación del gen FUS, también se realizó para otros genes en ELA
como el SOD1.

Células de la médula espinal de un paciente con ELA, con métodos
inmunoreactivos se localizó inclusiones de la proteína TDP-43
anómala con un defecto de fosforilación, esa es la explicación
de su amontonamiento citoplasmático.

 Bibliografía:

• http://www.sciencemag.org/content/323/5918/1208.full
• http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006291X06023187
• http://www.sciencemag.org/content/319/5870/1668.short