UNIVERSIDAD DE BARCELONA

· Han coliderado la investigación un equipo del Instituto de Neurociencias de la UB y el IDIBAPS y un grupo de la Universidad Pierre y Marie Curie y el Instituto du Fer à Moulin

· El estudio identifica la regulación de Pyk2 como nueva diana terapéutica para tratar la enfermedad de Huntington

Investigadores del Instituto de Neurociencias de la UB y el IDIBAPS, junto con un equipo de la Universidad Pierre y Marie Curie (UPMC, Francia), han publicado un trabajo en Nature Communications en el que establecen que la regulación de la proteína tirosina-quinasa Pyk2 provoca alteraciones de la plasticidad sináptica implicada en tareas de memoria asociadas al hipocampo. El estudio se ha llevado a cabo en modelos murinos de enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Huntington.

El trabajo ha sido coliderado por el equipo de Sílvia Ginés y Jordi Alberch, del Instituto de Neurociencias de la UB y el IDIBAPS, ambos miembros del Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegeneraitvas (CIBERNED), y el grupo de Jean-Antoine Girault, de la UPMC. En el trabajo también han participado la investigadora de la UB Verónica Brito y el investigador de la UPMC Albert Giralt, que se incorporará en breve a la UB.

«Hasta ahora, sabíamos que la proteína Pyk2 se activaba por calcio con una expresión especialmente destacable en el hipocampo, donde tiene un papel relevante como regulador de la plasticidad sináptica y, por tanto, en los procesos que controlan la formación y consolidación de la memoria», explica Sílvia Ginés. «Pero la mayor parte de los trabajos que hasta ahora habían descrito la función de Pyk2 se habían llevado a cabo en cultivos celulares, es decir, en sistemas in vitro, y poco se sabía sobre la función de Pyk2 in vivo», continúa la investigadora. «En este trabajo describimos por primera vez la importancia funcional de Pyk2 en el hipocampo como regulador de la dinámica de las espinas dendríticas, estructuras fundamentales para la plasticidad sináptica y por tanto para los procesos de memoria, concretamente a través de la modulación de la actividad del receptor NMDA y la proteína PSD-95», apunta Sílvia Ginés.

El estudio también describe la actividad de Pyk2 a nivel presináptico, y los experimentos de microscopia electrónica muestran la presencia de esta proteína en terminales nerviosos, lo que confirma observaciones bioquímicas previas. También se ha observado que en ausencia de Pyk2, la longitud de la espina dendrítica decrece tanto in vivo como in vitro.

En este trabajo, los investigadores han comprobado los efectos del déficit de Pyk2 en un modelo murino de la enfermedad de Huntington. Aparte de alteraciones motoras, en este trastorno neurodegenerativo se observan alteraciones cognitivas altamente discapacitantes, como la pérdida de memoria, en etapas muy tempranas de la enfermedad. «En este estudio hemos puesto de manifiesto que déficits en la función de Pyk2 contribuyen de forma determinante a esos problemas de memoria», apunta Jordi Alberch.

Por otra parte, las alteraciones en los procesos de memoria son propias de muchos otros trastornos neurodegenerativos, como el alzhéimer, el párkinson u otras demencias. «El hecho de que Pyk2 regule estos procesos cognitivos a través de diferentes mecanismos (receptores NMDA, espinas dendríticas…), convierte esta proteína en una diana terapéutica común para el tratamiento tanto de la enfermedad de Huntington como de otras enfermedades neurodegenerativas», concluye Ginés.

Referencia del artículo

A. Giralt, V. Brito, Q. Chevy, C. Simonnet, Y. Otsu, C. Cifuentes-Díaz, B. de Pins, R. Coura, J. Alberch, Sílvia Ginés, J.C. Poncer y J.A. Girault. «Pyk2 modulates hippocampal excitatory synapses and contributes to cognitive deficits in a Huntington’s disease model». Nature Communications, 2017. Doi: 10.1038/ncomms15592