Estudien els efectes del bloqueig de part de les funcions de la proteïna PDK1 al cervell

Estudien les funcions de la proteïna PDK1 a les neurones cerebrals de ratolins — Reducció de la mida del còrtex i connectivitat deficient en els ratolins mutants PDK1 L155E (panell inferior) comparat amb els controls (panell superior). Els nuclis es mostren en blau tenyits amb Hoescht, les dendrites en vermell amb MAP2 i els axons en verd amb SMI312.

Una recerca de l'INc ha constatat que bloquejar part de les funcions de la proteïna PDK1 a les neurones cerebrals provoca canvis conductuals importants en ratolins. Els resultats suggereixen un paper d'aquestes funcions en aspectes presents en la simptomatologia psicòtica negativa dels pacients humans.

28/11/2016

En l’article publicat a la revista Molecular and Cellular Biology, diversos investigadors de la Universitat Autònoma de Barcelona, coordinats per José Ramón Bayascas, han analitzat les funcions neuronals que depenen de les vies de senyalització activades per PDK1 més enllà de la via de l’Akt, la més popular i àmpliament estudiada.

Per fer-ho, es va crear un model murí transgènic en què PDK1 només podia actuar sobre Akt, i es van observar les conseqüències fisiològiques i conductuals derivades d’aquesta alteració. Els ratolins naixien amb microcefàlia i una malformació cortical, degut a que les seves neurones no havien pogut proliferar i migrar correctament durant el desenvolupament embrionari, i presentaven un comportament anòmal, amb desregulació emocional i conductual.

José Ramón Bayascas explica: “Aquestes observacions demostren la implicació que tenen aquestes vies de senyalització independents d’Akt per a un correcte funcionament del sistema nerviós, i posen a les quinases que en formen part, entre les que es troben S6K, SGK, RSK i PKC, en el focus de propers estudis”.

Els resultats d’aquestes investigacions plantegen la possibilitat que existeixi una relació entre aquestes quinases diferents d'Akt i l’esquizofrènia. I, si això fos així, obriria un nou ventall de possibilitats a l’hora de buscar possibles nous tractaments per la malaltia. “Els resultats conductuals són especialment interessants en tant que els símptomes negatius de l’esquizofrènia són molt difícils de modelar en animals, per la qual cosa la troballa té doble repercussió científica i la seva validesa com a model és prometedora” exposa Lydia Giménez-Llort, del grup de Neurociència conductual de l’INc i també autora de l’article.

En un futur caldrà, d’una banda, treballar en la validació d’aquest model animal i, de l’altra, continuar amb l’estudi d’aquestes vies de senyalització per acabar de definir el paper que juga cada quinasa en les alteracions funcionals observades.

Referència: Cordón-Barris L, Pascual-Guiral S, Yang S, Giménez-Llort L, Lope-Piedrafita S, Niemeyer C, Claro E, Lizcano JM, Bayascas JR. Mutation of the 3-phosphoinositide-dependent protein kinase-1 (PDK1) substrate-docking site in the developing brain causes microcephaly with abnormal brain morphogenesis independently of Akt, leading to impaired cognition and disruptive behaviors. Mol Cell Biol. 2016 Sep 19. pii: MCB.00230-16. [Epub ahead of print].