Pas important en la comprensió d'una de les causes de l'autisme
Investigadors de l'IRB Barcelona revelen que alteracions en la proteïna CPEB4 afecten el desenvolupament neuronal en el 80% dels casos d'autisme
Imatge d'arxiu d'un laboratori.
Un equip d'investigadors de l'Institut d'Investigació Biomèdica (IRB Barcelona) ha identificat un mecanisme molecular que explica per què certes alteracions en la proteïna neuronal CPEB4 estan associades amb l'autisme idiopàtic, el que presenten el 80% dels afectats. L'estudi, liderat per Raúl Méndez i Xavier Salvatella, s'ha publicat aquest dimecres a la revista "Nature" i es basa en un treball anterior del 2018 que destacava el paper clau d'aquesta proteïna en la regulació de proteïnes neuronals relacionades amb l'autisme.
La novetat d'aquest estudi és que revela que la pèrdua d'un microexó específic és essencial per a l'activitat de la CPEB4 al cervell. Segons Raúl Méndez, el treball ofereix "noves perspectives" sobre com aquestes petites modificacions poden tenir un impacte "determinant" en el desenvolupament neuronal i obre la porta a l'exploració de teràpies futures.
Els investigadors han descobert que el microexó és "essencial" per mantenir l'estabilitat i la dinàmica dels condensats formats per CPEB4 a les neurones. Si no hi és, es tornen menys dinàmics i poden formar agregats sòlids que "no funcionen correctament", segons Salvatella. Aquesta manca de dinamisme fa que els ARN missatgers emmagatzemats als condensats no s'alliberin quan s'estimulen les neurones, fet que es tradueix en una disminució de la producció de proteïnes crucials per al seu desenvolupament i funció.
El paper clau de la proteïna CPEB4 en l'autisme
La proteïna CPEB4 té un paper fonamental en la regulació de l'expressió gènica a les neurones. Aquesta proteïna forma condensats, similars a petites gotes dins la cèl·lula, on s'emmagatzemen molècules d'ARN missatger que codifiquen per a altres proteïnes implicades en el funcionament neuronal. Aquests condensats tenen la capacitat d'enganxar-se i desenganxar-se en resposta a senyals cel·lulars, permetent una regulació dinàmica de l'expressió genètica.
L'equip científic afirma que la regulació correcta d'aquests gens és "essencial" durant el desenvolupament del cervell. Si els condensats de CPEB4 no funcionen de forma adequada per la manca del microexó neuronal, hi pot haver alteracions en el desenvolupament neuronal que es manifesten amb símptomes d'autisme. Entre aquests gens afectats, s'hi troben molts dels que ja s'havien associat prèviament amb l'autisme.
Implicacions en l'envelliment i malalties neurodegeneratives
A més de l'autisme, els investigadors apunten que el concepte de regulació gènica a les neurones a través de la formació de condensats pot tenir també implicacions en l'envelliment. Amb l'ús, aquests condensats perden la plasticitat, és a dir, la capacitat d'enganxar-se i desenganxar-se, i això podria impedir el funcionament correcte de les neurones i afavorir així el desenvolupament de malalties neurodegeneratives.
Futures teràpies basades en el microexó
Una de les troballes "prometedores" de l'estudi és que el microexó sembla funcionar 'en trans', fet que significa que podria ser possible introduir aquesta petita seqüència d'aminoàcids a les cèl·lules per restaurar parcialment la funció de CPEB4, i "potencialment revertir els símptomes" associats a l'autisme idiopàtic. Aquesta descoberta obre la porta a l'exploració de noves teràpies basades en la modificació dels condensats de CPEB4.
L'autisme idiopàtic, un trastorn complex i heterogeni
El mecanisme descrit en aquest estudi explica la "complexitat" de l'autisme idiopàtic i la seva naturalesa "heterogènia", ja que aquest espectre inclou manifestacions i graus de severitat múltiples. L'autisme idiopàtic, que afecta aproximadament el 80% dels casos d'autisme, es caracteritza per l'absència de causes genètiques o ambientals clarament identificables, fet que dificulta la seva comprensió i tractament.
