Cómo se comporta el cerebro luego de la muerte: esto dice un estudio
Diferencias en la edición del ARN en cerebros vivos y post-mortem en un estudio revelan nuevas vías para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades neurológicas
Los estudios han utilizado muestras post-mortem para analizar la edición del ARN, pero estas muestras presentan un problema significativo. Crédito: Jalisko | Shutterstock
Un reciente estudio de la Escuela de Medicina Icahn del Monte Sinaí en Nueva York ha revelado diferencias significativas en la modificación del ARN entre el tejido cerebral post-mortem y las muestras de pacientes vivos.
Este hallazgo publicado en la revista Nature Comunications abre nuevas puertas para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. Los investigadores se centraron en cómo las bases específicas de adenosina (A) se transforman en inosina (I) en el ARN mensajero, un proceso crítico que puede cambiar significativamente el producto final del ARN.
Michael Breen, un genómico involucrado en el estudio, señaló que “la investigación de la edición A-I en el cerebro de los mamíferos se había limitado al análisis de tejidos post-mortem”. Sin embargo, al utilizar muestras frescas de individuos vivos, el equipo descubrió diferencias significativas en la actividad de edición del ARN que los estudios anteriores podrían haber pasado por alto.
El proceso de transcripción y traducción de genes implica copiar las secuencias del ADN en ARN mensajero, que luego se traduce en proteínas. Este sistema ha evolucionado durante miles de millones de años, permitiendo a las células modificar el ARN mensajero para satisfacer diferentes necesidades. Algunas especies, como ciertos cefalópodos, pueden reescribir las instrucciones genéticas de su cerebro en respuesta a diversas situaciones.
En vertebrados, la eliminación de un grupo amino de la adenosina la convierte en inosina, similar a la base guanina (G), lo que produce un producto final distinto al codificado originalmente en el ADN. Este proceso, mediado por la familia de enzimas adenosina desaminasa que actúa sobre el ARN (ADAR), es crucial para la formación de diversos tejidos, incluido el cerebro. Los errores en la edición del ARN pueden causar trastornos neurológicos.
Análisis del cerebro post-mortem
Históricamente, los estudios han utilizado muestras post-mortem para analizar la edición del ARN, pero estas muestras presentan un problema significativo. Según Miguel Rodríguez de los Santos, biólogo molecular del Monte Sinaí y autor principal del estudio, “las respuestas hipóxicas e inmunes inducidas post-mortem pueden alterar significativamente el panorama de la edición de A a I”. Esto podría llevar a malentendidos sobre la edición del ARN en el cerebro si solo se estudian tejidos post-mortem.
Para abordar esta limitación, los investigadores analizaron muestras de tejido cerebral obtenidas de pacientes vivos durante la colocación quirúrgica de electrodos de estimulación cerebral profunda.
Descubrieron diferencias importantes en la actividad de dos tipos de enzimas ADAR y en los sitios donde actuaban. El equipo identificó más de 72,000 ubicaciones en cadenas de ARN donde la edición de A a I era más frecuente en muestras de pacientes recientemente fallecidos en comparación con aquellas recolectadas de pacientes vivos. Sin embargo, también hubo cientos de sitios donde la edición fue más prolífica en las muestras de cerebros vivos.
Algunos de estos sitios tienen funciones conocidas en la plasticidad cerebral, pero muchos requieren más investigación para entender los mecanismos subyacentes. Alexander Charney, coautor principal y médico científico del Monte Sinaí, destacó que estos hallazgos no niegan el uso de tejidos cerebrales post-mortem en la investigación de la regulación A-I, sino que proporcionan el contexto necesario para interpretar estos estudios correctamente.
Este avance en la comprensión de la edición del ARN en el cerebro vivo versus post-mortem es crucial para mejorar nuestro conocimiento sobre la función cerebral y las enfermedades. Podría llevar a mejores enfoques diagnósticos y terapéuticos, ofreciendo nuevas esperanzas para el tratamiento de trastornos neurológicos. La investigación continúa y con ella la promesa de descubrir más sobre los complejos procesos que mantienen en funcionamiento al órgano más misterioso del cuerpo humano.
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