El análisis de las redes génicas es una nueva herramienta muy valiosa para entender la enfermedad de Alzheimer

Se sabe que la enfermedad de Alzheimer (EA) implica interacciones entre muchos genes diferentes, lo que dificulta identificar los mecanismos específicos. Pero ahora, los investigadores de Japón han encontrado una nueva forma de identificar genes implicados en la neurodegeneración en la EA. En un estudio publicado el 16 de abril en la revista Human Molecular Genetics, investigadores de la Universidad de Osaka, de la Universidad de Niigata y del Centro Nacional de Geriatría y Gerontología han revelado los genes que desencadenan cambios específicos en las conexiones entre proteínas, llamadas redes de dominio de proteínas (PDN, de sus siglas en inglés), que se asocian significativamente con la neurodegeneración en la EA.

El análisis de red es efectivo para identificar las características de la EA en humanos, así como para identificar genes que controlan los cambios patológicos en las propiedades de la red. Los investigadores realizaron un análisis de red de los cambios en las PDN para determinar si este proceso podría usarse para revelar cambios genéticos asociados con la patología de la EA en las diferentes etapas de la enfermedad.

"Las PDN pueden variar ampliamente entre los tejidos y los tipos de células y tienen diferentes estructuras en estados normales frente a enfermedades", explica Masataka Kikuchi, autor principal del estudio. "Queríamos ver si podíamos usar un enfoque de red integrado para identificar nuevos genes asociados con el colapso de las PDN en la EA", agrega Michiko Sekiya, coautora principal.

Para hacer esto, los investigadores examinaron los datos de interacción de proteínas y los datos de expresión génica de muestras cerebrales post mortem de pacientes con EA para generar PDN. Descubrieron que el deterioro de las PDN se produjo en etapas específicas de la EA e identificaron el gen RAC1 como un gen específico que desempeña un papel clave en la alteración de las PDN. Luego examinaron los efectos de desactivar RAC1 en la mosca de la fruta Drosophila.

"Encontramos niveles reducidos de RAC1 en muestras de cerebro postmortem de pacientes con EA, y estos cambios fueron validados por los niveles de expresión génica de un conjunto de datos disponible públicamente", dice el autor principal Koichi M. Iijima. "Además, la inhibición de RAC1 en Drosophila indujo cambios de comportamiento dependientes de la edad, acompañados de neurodegeneración".

Además, descubrieron que el número de interacciones que constituyen PDN en tres regiones de cerebros con EA disminuyó con cada etapa de la EA. "Estos datos proporcionan evidencia adicional de que las PDN colapsan durante la progresión de la EA", dice Norikazu Hara, coautor principal. "Por lo tanto, los cambios en las PDN pueden ser un elemento clave de la disfunción neuronal y la neurodegeneración que ocurre en la EA". Estos resultados indican que un enfoque de red integrado es ventajoso para determinar los factores que conducen a la neurodegeneración en la EA, lo que puede mejorar las posibilidades de descubrir nuevos biomarcadores y tratamientos terapéuticos.

Fuente de la noticia: Osaka University. "Gene-network analysis is a valuable new tool for understanding Alzheimer's disease." ScienceDaily. ScienceDaily, 14 April 2020. www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200414095730.htm