La esclerosis lateral amiotrófica (ELA), también conocida como enfermedad de la neurona motora, provoca una degeneración progresiva de las neuronas del cerebro y la médula espinal. Es una enfermedad devastadora para la que, hasta ahora, no existe cura, mientras el desarrollo de tratamientos es difícil, ya que su mecanismo aún no se comprende bien e implica numerosas mutaciones genéticas, además de factores ambientales.

En este contexto, investigadores del King´s College de Londres (Reino Unido) descubrieron que los cambios moleculares, estructurales y funcionales en el segmento inicial del axón (SIA), una región especializada de las neuronas motoras, en la patología de la ELA. provocan una excitabilidad neuronal anormal. El estudio, publicado en ´Cell Reports´ sería el primero en identificar el papel del SIA. Sus resultados apuntan a que los cambios en la actividad neuronal son causados ​​por cambios en la morfología del SIA, probablemente debido a alteraciones en la expresión de la proteína estructural y de los canales de sodio específicos de dicha región.

Tras la búsqueda de más pistas

Los investigadores se centraron en dos de las causas genéticas más comunes: las mutaciones en los genes TDP-43 y C9ORF72. Examinaron cómo estas mutaciones afectan el segmento inicial del axón, la región donde se inician las señales eléctricas en las neuronas. En la ELA, se cree que la señalización eléctrica en las neuronas motoras aumenta inicialmente durante las primeras etapas de la afección y luego se deteriora gradualmente a medida que las células se deterioran y pierden su capacidad de responder adecuadamente a los estímulos.

Utilizando neuronas motoras generadas a partir de líneas de células madre derivadas de pacientes, observaron que la longitud de la región SIA aumenta en la etapa inicial de la ELA. Esto se acompaña de una plasticidad reducida, donde dicha región pierde su capacidad de regular su respuesta a estímulos continuos, lo que da como resultado neuronas motoras hiperexcitables. En última instancia, esto conduce a un aumento de las contracciones musculares espontáneas que se asemejan a las contracciones musculares involuntarias (fasciculaciones) que se observan en los pacientes con ELA.

Además, observaron que las neuronas motoras de la ELA en etapa avanzada mostraban un acortamiento del SIA que conducía a hipoexcitabilidad. Este acortamiento también se observa en los tejidos post mortem de ELA. Según los autores de este trabajo, esta diferencia en la duración del SIA en la progresión de la enfermedad requiere más estudios, ya que puede representar un cambio importante en la progresión de la enfermedad, con importantes consecuencias funcionales.