Los perfiles de expresión de ARN y proteínas difieren entre el cerebro de personas vivas y fallecidas.
ohLas tecnologías de micrófonos han permitido a los investigadores estudiar las funciones moleculares de los tejidos humanos. Pero es más difícil acceder a algunos tejidos, como el cerebro, que a otros. Debido al acceso limitado a muestras de cerebro vivo, los científicos que estudian este órgano se han basado en tejidos postmortem.
Preocupado por si el tejido cerebral fallecido se parece adecuadamente a los cerebros vivos, un psiquiatra Alejandro Charney y neurocirujano Brian Kopell de la Escuela de Medicina Icahn de Mount Sinai se unieron para investigar esta cuestión. Como parte del Proyecto Cerebro Vivientedesarrollaron un proceso para recuperar muestras de cerebro de pacientes durante la estimulación cerebral profunda (DBS). Los investigadores compararon estas muestras con las de tejido cerebral postmortem.
En un estudio publicado en Más unolos investigadores demostraron que los cerebros de individuos vivos y fallecidos son significativamente diferentes en su número de transcripciones de ARN primario y maduro, empalme de ARN y expresión de proteínas.1 Estos hallazgos ofrecen información importante sobre cómo cambian los marcadores moleculares del cerebro después de la muerte y cómo estas diferencias pueden influir en futuras investigaciones en neurociencia.
Mateo Girgentineurocientífico de la Universidad de Yale, dijo que los avances recientes en secuenciación y tecnologías unicelulares han hecho que sea un momento emocionante en la neurociencia para comprender mejor la biología del cerebro. Aunque no participó en el estudio actual, dijo que muchos grupos, incluido el suyo, están comenzando a explorar estas comparaciones. «Es un paso increíblemente importante para que comencemos a ver cuáles son las diferencias entre el cerebro vivo y el muerto», dijo Girgenti.
Girgenti añadió que muchos investigadores que estudian la genómica del cerebro humano estaban entusiasmados con la publicación del artículo del grupo Mount Sinai. «Fue realmente una oportunidad importante para que empezáramos a comprender cómo la muerte afecta la expresión genética en el cerebro», dijo.
Alexander Charney (izquierda) y Brian Kopell (derecha) codirigen el Proyecto Cerebro Vivo en la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai.
Sistema de salud Monte Sinaí
Anteriormente, el equipo de Charney y Kopell demostró que la expresión general del ARN difería entre seres vivos y postmortem. tejido cerebral.2 Cuando comenzaron a explorar las diferencias proteómicas, Charney explicó que los investigadores también consideraron formas adicionales de estudiar el ARN entre las dos muestras. «Quedó claro que hay muchas maneras diferentes en que los estados de vida y post mortem pueden diferir, y deberíamos intentar investigar tantas como sea posible», dijo.
Utilizando la secuenciación masiva de ARN, los investigadores mostraron expresión diferencial en la mayoría de las transcripciones de ARN primarias y maduras, con transcripciones claramente elevadas en tejidos de pacientes vivos y fallecidos. Luego, el equipo utilizó cromatografía líquida-espectrometría de masas para evaluar las diferencias en la expresión de proteínas; De manera similar a los resultados de la expresión de ARN, los investigadores observaron que el 61 por ciento de las proteínas se expresaban diferencialmente entre muestras de cerebro vivas y postmortem.
A continuación, para determinar si el empalme de ARN difería entre los dos estados, el equipo comparó el número de transcripciones de ARN maduro con el de sus transcripciones de ARN primario coincidentes. Los investigadores observaron mayores tasas de empalme en más de 9.000 transcripciones de ARN en cerebros de pacientes vivos, mientras que los cerebros postmortem tuvieron tasas de empalme más altas en más de 5.000 transcripciones.
De manera similar, cuando los investigadores evaluaron cómo se usaban los intrones en estas transcripciones de ARN, nuevamente vieron un uso diferencial entre muestras vivas y postmortem. «Realmente me recalcó lo complicado que es el estado vivo versus el estado postmortem a nivel molecular», dijo Charney.
Girgenti señaló que una advertencia para este estudio, y la mayoría de las otras comparaciones, es que la mayoría de las muestras procedían de personas con afecciones neurológicas, concretamente la enfermedad de Parkinson. Aunque el presente estudio incluyó a algunos pacientes que recibieron DBS por ciertos trastornos psiquiátricosGirgenti dijo que no es posible obtener estas muestras de la mayoría de los pacientes ni de personas sanas. Añadió que identificar un control confiable para este tipo de estudios será un desafío a considerar en el campo.
Sin embargo, en general, Girgenti dijo que pensaba que el tamaño del estudio era impresionante y que el trabajo era lo más riguroso posible actualmente. «Estos fueron hallazgos realmente interesantes. Quiero decir, creo que son hallazgos que podemos tomar y seguir adelante», dijo Girgenti. «Básicamente, ¿hay algo que deberíamos observar en nuestros conjuntos de datos post mortem que pueda ser confuso? Por lo tanto, creo que hay un aspecto de advertencia en el artículo para el trabajo cerebral post mortem».
Los investigadores de la Escuela de Medicina Icahn de Mount Sinai han llevado a cabo un estudio innovador que compara los perfiles de expresión de ARN y proteínas en el cerebro de personas vivas y fallecidas. El estudio, publicado en la revista Nature, ha revelado que existen diferencias significativas entre los cerebros de individuos vivos y fallecidos en cuanto a la expresión de genes y proteínas.
El estudio fue liderado por el psiquiatra Alejandro Charney y el neurocirujano Brian Kopell, quienes se unieron para investigar la cuestión de si el tejido cerebral fallecido se parece adecuadamente a los cerebros vivos. Para ello, desarrollaron un proceso para recuperar muestras de cerebro de pacientes durante la estimulación cerebral profunda (DBS) y las compararon con las de tejido cerebral postmortem.
Los resultados del estudio mostraron que los cerebros de individuos vivos y fallecidos son significativamente diferentes en su número de transcripciones de ARN primario y maduro, empalme de ARN y expresión de proteínas. Los investigadores observaron que el 61% de las proteínas se expresaban diferencialmente entre muestras de cerebro vivas y postmortem. Además, encontraron que el empalme de ARN difería entre los dos estados, con tasas de empalme más altas en cerebros de pacientes vivos.
El estudio también evaluó cómo se usaban los intrones en las transcripciones de ARN y encontró un uso diferencial entre muestras vivas y postmortem. Los investigadores concluyeron que los cerebros de individuos vivos y fallecidos son muy diferentes a nivel molecular, lo que puede influir en futuras investigaciones en neurociencia.
Un experto en neurociencia, Mateo Girgenti, de la Universidad de Yale, destacó la importancia de este estudio y señaló que es un paso importante para comprender mejor la biología del cerebro. Sin embargo, también destacó que una limitación del estudio es que la mayoría de las muestras procedían de personas con afecciones neurológicas, lo que puede no ser representativo de la población general.
En general, el estudio sugiere que los investigadores deben tener en cuenta las diferencias entre los cerebros de individuos vivos y fallecidos cuando diseñan estudios y analizan datos. Los hallazgos del estudio pueden ser útiles para identificar posibles errores en la interpretación de los datos de tejido cerebral postmortem y para desarrollar nuevas estrategias para estudiar la biología del cerebro.
El estudio también tiene implicaciones para la investigación en neurociencia, ya que sugiere que los investigadores deben ser cautelosos al interpretar los resultados de estudios que utilizan tejido cerebral postmortem. Los autores del estudio destacan la importancia de considerar las diferencias entre los cerebros de individuos vivos y fallecidos en el diseño de futuras investigaciones.
En resumen, el estudio de Charney y Kopell ha revelado diferencias significativas entre los cerebros de individuos vivos y fallecidos en cuanto a la expresión de genes y proteínas. Los resultados del estudio tienen implicaciones importantes para la investigación en neurociencia y sugieren que los investigadores deben ser cautelosos al interpretar los resultados de estudios que utilizan tejido cerebral postmortem.
El estudio también destaca la importancia de desarrollar nuevas estrategias para estudiar la biología del cerebro, como la utilización de tejido cerebral vivo obtenido durante procedimientos quirúrgicos. Esto puede proporcionar una visión más precisa de la biología del cerebro y ayudar a identificar nuevos objetivos terapéuticos para tratar enfermedades neurológicas y psiquiátricas.
En cuanto a las limitaciones del estudio, es importante destacar que la mayoría de las muestras procedían de personas con afecciones neurológicas, lo que puede no ser representativo de la población general. Sin embargo, los autores del estudio destacan que el tamaño del estudio fue impresionante y que el trabajo fue lo más riguroso posible actualmente.
En conclusión, el estudio de Charney y Kopell ha proporcionado una visión importante sobre las diferencias entre los cerebros de individuos vivos y fallecidos en cuanto a la expresión de genes y proteínas. Los resultados del estudio tienen implicaciones importantes para la investigación en neurociencia y sugieren que los investigadores deben ser cautelosos al interpretar los resultados de estudios que utilizan tejido cerebral postmortem. El estudio también destaca la importancia de desarrollar nuevas estrategias para estudiar la biología del cerebro y proporcionar una visión más precisa de la biología del cerebro.