Alteraciones en la producción de microARN ayudan a entender mejor la epilepsia de Lafora

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Un equipo de investigación español ha encontrado diferencias en la producción de microARN (pequeñas moléculas reguladoras de la expresión génica) a nivel de tejido cerebral en ratones modelo de la enfermedad de Lafora, lo que contribuye a mejorar el conocimiento de esta patología a nivel molecular y facilitar su seguimiento.

En el trabajo, publicado en la revista International Journal of Molecular Sciences, han colaborado el Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV), el CSIC, el Instituto de Investigación Sanitaria INCLIVA, la Universitat de València (UV) y el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER).

La enfermedad de Lafora es un tipo de epilepsia neurodegenerativa que cursa con alucinaciones visuales y auditivas, así como otros síntomas neurológicos diversos. En todos los casos existe un deterioro progresivo y muy rápido que, tras manifestarse en la adolescencia, termina con un desenlace fatal, ya que no existe cura ni tratamiento más allá de algunas terapias paliativas.

Se trata de una enfermedad minoritaria con una prevalencia estimada de un caso por millón de habitantes, pero algo más frecuente en determinados núcleos de población, especialmente en regiones de la cuenca mediterránea, el norte de África o el sur de la India, por ejemplo.

Las diferencias halladas a nivel celular y molecular, tanto en pacientes como en modelos celulares y animales de experimentación, dan cuenta de multitud de procesos alterados que son cruciales para el correcto funcionamiento del organismo, aportando interesantes pistas acerca de la fisiopatología que pueden servir, a su vez, para comprender mejor otro tipo de epilepsias o enfermedades similares.

Genes que producen moléculas de microARN

El trabajo partió como una continuación de un estudio realizado en ratones modelo de la enfermedad, donde se analizó el perfil de expresión génica. En esta ocasión, se realizó un análisis similar, pero centrando la atención en un tipo de genes concretos, aquellos que no dan lugar a la creación de proteínas en el organismo, sino a unas moléculas conocidas como microARN, que constituyen una herramienta de control de los propios genes del organismo.

Se realizó una secuenciación de ARN de pequeño tamaño (Small RNA seq) y, al analizar los datos informáticamente, se descubrió que en los ratones modelo de la enfermedad, a diferencia de los ratones control sanos, existían dos tipos concretos de microARN que estaban muy elevados. Estos microARN también se han encontrado elevados en otras patologías que cursan con epilepsia, pero es la primera vez que se hallan en modelos de enfermedad de Lafora.

Este aumento progresaba según los animales envejecían, pudiendo, por tanto, ser utilizados como un mecanismo de seguimiento del avance de la enfermedad a nivel molecular. En paralelo, se halló que algunos genes relacionados con los procesos de inflamación en el sistema nervioso central estaban también aumentados, completando así y enriqueciendo el panorama obtenido gracias al estudio previo a nivel de expresión génica.

Este lunes, 13 de febrero, es el Día Internacional de la Epilepsia, con el objetivo de llamar la atención sobre la necesidad de continuar investigando en su conocimiento, para frenar el deterioro progresivo que se produce en muchos casos y mejorar la calidad de vida de quienes la padecen.

La epilepsia se produce cuando existe una descoordinación en la comunicación entre las células nerviosas, que da lugar a fenómenos de excitación descontrolados que se manifiestan de muy diversas formas, siendo la más conocida la generación de contracciones y espasmos musculares involuntarios. Sin embargo, existen muy diversas formas de fenómenos epilépticos que pueden ir desde alteraciones de la conectividad neuronal que se reflejan en alteraciones de las ondas cerebrales durante el sueño, únicamente registrables mediante electroencefalografía, hasta crisis convulsivas generalizadas de gran gravedad y fatales consecuencias. 

El equipo científico

Los investigadores principales del trabajo son el profesor de la Universitat de València Carlos Romá-Mateo y Pascual Sanz, líder de la Unidad de Señalización por Nutrientes del IBV-CSIC. Entre los autores se encuentran Federico Pallardó, coordinador del grupo de INCLIVA; José Luis García Giménez, investigador del CIBERER; Mireia Moreno, del IBV-CSIC y CIBERER; Carmen Aguado, responsable del Biobanco CIBERER; y Concepción Garcés, de la UV.

La participación del IBV-CSIC en la investigación consistió en obtener las muestras de los tejidos de los ratones, control y modelos de la enfermedad de Lafora para el estudio inicial de alto rendimiento, así como las posteriores muestras para la validación y análisis de los miRNA obtenidos. Además, el equipo colaboró en el análisis de la expresión de los genes candidatos a ser regulados por los miRNAs identificados.

La secuenciación de los microARN se realizó en la unidad de secuenciación de la Unidad Central de Investigación de Medicina (UCIM) en la Facultad de Medicina de la UV, gracias al equipamiento adquirido mediante fondos FEDER, a través de la Alianza de Investigación Traslacional en Enfermedades Raras de la Comunitat Valenciana (AITER) de la que la UV, INCLIVA, CIBER y el IBV-CSIC son miembros.