El ADN es el manual de instrucciones de nuestro cuerpo. Contiene toda la información que nuestras células necesitan para producir proteínas y otras moléculas vitales para nuestro desarrollo, crecimiento y supervivencia.
Heredamos dos tipos diferentes de ADN de nuestros padres: nuclear Y ADN mitocondrial (ADNmt). El ADN es una mezcla igual de ambos padres. El mtDNA solo lo heredamos de nuestras madres. Codifica componentes esenciales que nuestras mitocondrias necesitan para producir energía.
Las mitocondrias son los centros de energía o las baterías de nuestras células. Por lo tanto, los cambios genéticos (o variantes) en la secuencia de mtDNA pueden afectar la producción de energía en nuestras células.
Las variantes genéticas ocurren naturalmente. La mayoría de ellos son inofensivos. Cuando estas variantes son dañinas, pueden reducir la cantidad de energía producida en nuestras células. La pérdida de energía puede causar que las células que dependen particularmente de la energía (como las células del cerebro o del corazón) no funcionen muy bien o incluso mueran. Y esto, a su vez, puede dar lugar a la aparición de enfermedades como enfermedad de alzheimer Y Enfermedad de Parkinson.
La enfermedad de Parkinson es una enfermedad incurable que afecta a las células nerviosas del cerebro. Estas células requieren mucha energía. Normalmente producen una sustancia química llamada dopamina que ayuda a regular nuestros movimientos y respuestas emocionales. En las personas con enfermedad de Parkinson, estas neuronas mueren y el cerebro no produce suficiente dopamina. Como resultado, las personas con la enfermedad de Parkinson Está experimentando síntomas Lo cual afecta sus movimientos físicos (temblor de reposo, pérdida del equilibrio) así como su estado de ánimo y emociones (depresión).
Nuestra comprensión de la enfermedad de Parkinson aún está lejos de ser completa, especialmente en sociedades tan diversas como Sudáfrica. pero investigadores Ahora se cree que, en la mayoría de los casos, la enfermedad de Parkinson es causada por una interacción compleja entre factores genéticos (variantes genéticas) y factores ambientales (p. ej., exposición a toxinas ambientales). Es probable que estos factores interfieran con el funcionamiento saludable de las neuronas productoras de dopamina en el cerebro.
La identificación de posibles variantes genéticas que afectan el riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson es clave para una mejor comprensión de la enfermedad. También podría ayudar a desarrollar terapias mejores y más específicas que sean efectivas en poblaciones locales, así como en poblaciones europeas o asiáticas bien estudiadas.
nuestro grupo de búsqueda Su objetivo es revelar los factores genéticos que contribuyen a la enfermedad de Parkinson en diversas poblaciones locales de Sudáfrica. anterior investigación el tiene es encontrado Es probable que los factores de riesgo genéticos difieran entre las poblaciones.
evolución humana
A lo largo de la evolución humana, las variantes genéticas se han transmitido de una generación a la siguiente, junto con nuevas variantes de cada generación. Esto ha permitido que nuestro mtDNA acumule muchas variantes genéticas. La acumulación de estas variantes genéticas en las líneas maternas dio lugar a la formación de los llamados haplogrupos (indicados con letras) o linaje materno. Las personas que pertenecen al mismo haplogrupo comparten un conjunto común de variantes de mtDNA.
Evidencia moderna del estudio. Neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON)una enfermedad que afecta el mtDNA y conduce a la pérdida de la visión, sugiere que las variantes comunes e inofensivas pueden ser dañinas si ocurren ‘fuera de lugar’ en un fondo de haplogrupo atípico.
en Un estudio recienteMis colegas y yo planteamos la hipótesis de que la disfunción mitocondrial, causada por la «desigualdad» de las variantes de haplogrupos comunes, también podría desempeñar un papel en la predisposición de las personas a enfermedades más comunes y complejas, como el Parkinson.
ascendencia africana
Variantes comunes de mtDNA que ocurren ‘fuera de lugar’ previamente Se ha demostrado que causa disfunción mitocondrial. La disfunción mitocondrial también se ha implicado repetidamente en el desarrollo de la enfermedad de Parkinson. Basándose en este conocimiento, nuestro grupo de investigación se dispuso a investigar si estas variantes ‘inapropiadas’ podrían contribuir al riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson en nuestra población africana local.
Nuestro estudio es el primero de su tipo en investigar el mtDNA en personas de ascendencia africana que viven con la enfermedad de Parkinson. También es el primero en explorar el papel de las variantes de mtDNA ‘fuera de lugar’ en el riesgo de enfermedad de Parkinson.
Para investigar esto, secuenciamos todo el ADNmt de individuos con enfermedad de Parkinson y voluntarios sanos sin enfermedad de Parkinson.
En total teníamos dos grupos de personas con la enfermedad de Parkinson. Un grupo de casos de ascendencia africana y otro grupo de casos de origen europeo. Además, contamos con tres grupos de voluntarios sanos: dos afrodescendientes y uno de ascendencia europea.
los resultados
Descubrimos que un número significativamente mayor de personas de ascendencia africana con enfermedad de Parkinson presentaban variantes «fuera de lugar» en comparación con voluntarios sanos de uno de los dos grupos de control africanos.
Sin embargo, no observamos esta diferencia significativa al comparar los casos africanos de enfermedad de Parkinson con el segundo grupo de control africano. Tampoco observamos esta diferencia cuando comparamos casos de enfermedad de Parkinson de ascendencia europea con voluntarios europeos.
Los resultados mixtos significan que no podemos decir con certeza que la variación «fuera de lugar» podría ser un factor de riesgo genético para la enfermedad de Parkinson en las poblaciones locales de ascendencia africana, pero no en las poblaciones europeas. Se necesitarían más estudios que repliquen nuestros hallazgos para confirmar esto.
consecuencias
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Aunque no pudimos replicar nuestros hallazgos en todas las cohortes de nuestro estudio, nuestro único hallazgo importante amplía el papel potencial de las variantes «fuera de lugar» en la enfermedad, desde la enfermedad mitocondrial asociada con el ADNmt hasta la enfermedad de Parkinson.
Especulamos que las variantes ‘inapropiadas’ pueden causar cambios sutiles en la producción de energía celular. Esto, junto con factores de riesgo adicionales para la enfermedad de Parkinson (p. ej., variantes genéticas en el ADN nuclear o exposición a toxinas ambientales), puede contribuir a la disfunción mitocondrial que, en última instancia, conduce a la aparición de la enfermedad.
Estas variantes «inapropiadas» son comunes y se cree que son menos dañinas que las variantes más raras. Sin embargo, hicimos juntos sin embargo otrosY Reflejos La importancia de considerar las variantes de mtDNA ‘fuera de lugar’ en la enfermedad porque estas variantes pueden tener el potencial de causar daño cuando se toman fuera de contexto.
Para tratar de manera efectiva y, en última instancia, curar enfermedades complejas como la enfermedad de Parkinson, primero debemos identificar todas sus causas. Otros estudios que confirman la variación ‘fuera de lugar’ como otro contribuyente genético potencial a la enfermedad, nos acercan un paso más a armar el complejo rompecabezas de la enfermedad de Parkinson.
Nidebook de Amika MuellerInvestigador posdoctoral en la Universidad de Stellenbosch
«Alborotador. Amante de la cerveza. Total aficionado al alcohol. Sutilmente encantador adicto a los zombis. Ninja de twitter de toda la vida».
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