El dèficit de Pyk2 modula les alteracions cognitives en la malaltia de Huntington

Investigadors de l’Institut de Neurociències i l’IDIBAPS, juntament amb un equip de la Universitat Pierre i Marie Curie (UPMC, França) i l’Institut du Fer à Moulin, han publicat un treball a Nature Communications en el qual estableixen que la regulació de la proteïna tirosina-cinasa Pyk2 provoca alteracions de la plasticitat sinàptica implicada en tasques de memòria associades a l’hipocamp en models murins de malalties neurodegeneratives com la malaltia de Huntington.

El treball està codirigit per l’equip de Sílvia Ginés i Jordi Alberch, de l’Institut de Neurociències de la UB i l’IDIBAPS, tots dos membres del Centre d’Investigació Biomèdica en Xarxa sobre Malalties Neurodegeneratives (CIBERNED), i  el grup  de Jean Antoine Girault, de la UPMC. En el treball també hi han participat la investigadora UB Verónica Brito i l’investigador de la UPMC Albert Giralt, que s’incorporarà en breu a la UB.

«Fins ara, sabíem que la proteïna Pyk2 s’activava per calci amb una expressió especialment destacable en l’hipocamp, on té un paper rellevant com a regulador de la plasticitat sinàptica i, per tant, en els processos que controlen la formació i consolidació de la memòria», explica Sílvia Ginés. «Però la major part dels treballs que havien descrit fins ara la funció de Pyk2 s’havien dut a terme en cultius cel·lulars, és a dir, en sistemes in vitro, i se’n sabia poc sobre la seva funció in vivo», continua la investigadora. «En aquest treball descrivim per primera vegada la importància funcional de Pyk2 en l’hipocamp com a regulador de la dinàmica de les espines dendrítiques, unes estructures fonamentals per a la plasticitat sinàptica i, per tant, per als processos de memòria, concretament a través de la modulació de l’activitat del receptor NMDA i la proteïna PSD-95», apunta Silvia Ginés.

L’estudi també descriu l’activitat de Pyk2 a nivell presinàptic, i els experiments de microscòpia electrònica mostren la presència d’aquesta proteïna en terminals nerviosos, fet que confirma observacions bioquímiques prèvies. També s’ha observat que en absència de Pyk2, la llargada de l’espina dendrítica decreix tant in vivo com in vitro.

En aquest treball, els investigadors han comprovat els efectes del dèficit de Pyk2 en un model murí de la malaltia de Huntington. A més d’alteracions motores, en aquest trastorn neurodegeneratiu s’observen alteracions cognitives altament discapacitants, com la pèrdua de memòria, en etapes molt primerenques de la malaltia». Segons apunta Jordi Alberch, «en aquest estudi hem posat de manifest que dèficits en la funció de Pyk2 contribueixen de manera determinant a aquests problemes de memòria».

D’altra banda, les alteracions en els processos de memòria són propis de molts altres trastorns neurodegeneratius, com la malaltia d’Alzheimer, el Parkinson o altres demències. «El fet que Pyk2 reguli aquests processos cognitius a través de diferents mecanismes (receptors NMDA, espines dendrítiques, etc.) converteix aquesta proteïna en una diana terapèutica comuna per tractar tant la malaltia de Huntington com altres malalties neurodegeneratives», conclou Ginés.

Referència de l’article:

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, i 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