Síndrome de Down: Nuevos aportes sobre sus causas genómicas

Créditos de la imagen: Univalle

Investigadores de Univalle publicaron recientemente un estudio que ofrece nuevas luces sobre las causas del Síndrome de Down, adicionales a la conocida presencia de un cromosoma extra.

“Aunque existen varias hipótesis para explicar este importante síndrome, asociado a una trisomía del cromosoma 21, lo abordamos desde el genoma, conformado por el conjunto de genes, y cómo éstos se expresan en diferentes áreas del cerebro de pacientes con este síndrome y moldean el genotipo de esta disfunción hereditaria. Reportamos varios genes que están asociados con una sobre expresión en estos individuos, en comparación con quienes no tienen el síndrome”, indica el profesor Felipe García Vallejo, quién lidera el grupo de investigación del Laboratorio de Biología Molecular y Patogénesis- LABIOMOL de Univalle y es coautor -junto con los egresados del Doctorado en Ciencias Básicas Alejandra Rodríguez Ortiz y Yesid Mina Paz y el profesor de la Escuela de Ciencias Básicas Julio César Montoya Villegas- del artículo publicado en la revista científica Genes, de circulación internacional.

Un grupo especial de genes que codifican por las proteínas de alta movilidad nucleosomal (HMGN), afectando de forma indirecta el proceso de división celular, tendrían un papel importante entre las causas genómicas por las que se produce el Síndrome de Down:

“Nuestro genoma está presente en los cromosomas y hay 23 de estos en un cariotipo. Los cromosomas tienen unas proteínas llamadas histonas, que forman una especie de agregado molecular que son los nucleosomas, que a su vez son la unidad fundamental de una nucleoproteína que es la cromatina.

Mientras la célula está en reposo de división, la cromatina de núcleo celular está laxa y en esa fase se llama cromatina interfásica. En la división celular hay compactación progresiva de esa cromatina, hasta que se convierte en una cromatina metafásica particulada que son los cromosomas. Una vez que la célula se divide vuelve a un proceso de interfase y de esa manera tenemos un ciclo de relajación y compactación dependiendo de si la célula está activa en división celular.

Cuando la cromatina está compacta los genes no se expresan, no son interpretados por la maquinaria de transcripción que produce unos mensajeros que se utilizan para sintetizar proteínas que hacen parte de la función de las células, y eso está regulado por unas moléculas remodeladoras que modifican ese estado cromatínico. Entre esas moléculas están los genes que codifican por las proteínas nucleosomales de alta movilidad HMNG, que hacen parte del estudio, las cuales participan en la regulación de ese ciclo de compactación y descompactación, por lo que también regulan indirectamente la división celular.

A través de una especie de micro arreglo de la expresión del ARN mensajero de esos genes, tomamos esos datos y los comparamos entre individuos trisómicos y normales y logramos deducir que estos genes están participando activamente en ese proceso de compactación y descompactación de la cromatina”, señala el profesor García Vallejo.

El estudio también destaca que aunque no todos los genes HMGN, que afectan los procesos de compactación de la cromatina, están localizados en el cromosoma 21, presentaron una desregulación distintiva, mostrando que la complejidad observada en el Síndrome de Down va más allá del cromosoma 21.

“En este contexto, proponemos por primera vez que las proteínas HMGN desempeñan un papel importante en el proceso topológico de remodelación de la cromatina en varias áreas cerebrales de individuos con Síndrome de Down que están asociadas a procesos de memoria y aprendizaje, como el hipocampo, la corteza dorsal prefrontal y la corteza cerebelar. El efecto global de esta desregulación epigenética sería la alteración de la homeostasis cerebral que potencialmente condiciona el modo epigenético del cerebro con Síndrome de Down”, puntualizó el investigador.

Este estudio hace parte de un trabajo extenso que LABIOMOL desarrolló en los últimos años, desde su línea de investigación sobre la genómica funcional del Síndrome de Down, que alcanza más de 15 publicaciones en revistas científicas internacionales indexadas.

Fuente:
Agencia de Noticias Univalle

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