image: Figure 4. Structural effects of a single frameshift homozygous nucleotide deletion in the SPAG9/JIP4 gene. Representation of the three-dimensional model in tapes. (A) Region of the SPAG9wt protein after position 914 (in yellow and orange). (B) SPAG9wt and SPAG9Tyr914Ter (violet) proteins. There was no alignment of the structures. The effect of the charges of the amino acids was lost, affecting their folding and inducing changes in angles that alter the functional interaction.
Credit: Natalia Acosta-Baena
Medellín, Colombia - En un descubrimiento trascendental, investigadores de la Universidad de Antioquia han identificado un nuevo síndrome genético que tiende un puente entre los trastornos del neurodesarrollo y las enfermedades neurodegenerativas. El estudio, publicado en Genomic Psychiatry (ISSN: 2997-2388, Genomic Press, Nueva York), detalla una mutación homocigota en el gen SPAG9 que conduce a un fenotipo neurológico complejo caracterizado por discapacidad intelectual, retrasos en el habla y deterioro cognitivo progresivo.
La Dra. Natalia Acosta-Baena, autora principal del estudio, explica: "Este descubrimiento es significativo porque proporciona una ventana única para entender cómo una sola alteración genética puede afectar tanto el desarrollo cerebral como la salud neurológica a largo plazo. Es una oportunidad excepcional para estudiar la intersección de estas dos áreas críticas de la neurociencia".
El equipo de investigación siguió a una familia colombiana durante más de una década, observando a tres hermanos afectados por el síndrome. Su enfoque integral incluyó análisis genético, neuroimagen y observación clínica a largo plazo, proporcionando un conjunto de datos rico que ofrece perspectivas sobre la progresión del síndrome a lo largo del tiempo.
Los hallazgos clave del estudio incluyen:
1. Identificación de una deleción homocigota en el gen SPAG9 (c.2742del, p.Tyr914Ter) como la causa del síndrome.
2. Caracterización clínica detallada de los individuos afectados, revelando un espectro de síntomas que incluyen discapacidad intelectual, cataratas y signos cerebelosos.
3. Evidencia de deterioro cognitivo progresivo, sugiriendo un componente neurodegenerativo del síndrome.
4. Resultados de neuroimagen que muestran anomalías cerebrales heterogéneas, incluyendo microcefalia, malrotación hipocampal, cambios en el cuerpo calloso, en el depósito de hierro, atrofia cerebral y cerebelosa.
El Dr. Carlos Andrés Villegas-Lanau, autor senior del estudio, resalta las implicaciones más amplias de sus hallazgos: "Este síndrome proporciona un modelo único para estudiar cómo las disrupciones en los mecanismos de transporte celular pueden conducir a condiciones cerebrales tanto de desarrollo como degenerativas. Podría tener implicaciones de gran alcance para nuestra comprensión de trastornos neurológicos más comunes".
El gen SPAG9, previamente no estudiado en el contexto de trastornos cerebrales, se sabe que desempeña un papel crucial en los procesos de transporte celular. Los investigadores plantean la hipótesis de que la mutación altera el sistema de transporte axonal retrógrado, un mecanismo crítico para mantener la salud y función neuronal.
"Nuestros hallazgos sugieren que SPAG9 es esencial para el desarrollo cerebral normal y la supervivencia neuronal a largo plazo", agrega la Dra. Acosta-Baena. "Esto podría abrir nuevas vías para intervenciones terapéuticas no solo para este síndrome raro, sino potencialmente para una gama más amplia de condiciones neurológicas".
El seguimiento a largo plazo de los individuos afectados proporciona valiosas perspectivas sobre la historia natural del síndrome, mostrando cómo los síntomas evolucionan desde la infancia hasta la edad adulta. Esta perspectiva longitudinal es poco común en estudios genéticos y ofrece una oportunidad única para comprender el impacto de por vida de la mutación.
El equipo de investigación enfatiza la necesidad de más estudios para dilucidar completamente los mecanismos por los cuales la mutación SPAG9 conduce a la disfunción neurológica. Actualmente están explorando enfoques terapéuticos potenciales basados en sus hallazgos.
Este artículo de investigación innovador, titulado "Un nuevo síndrome neurodegenerativo del desarrollo que cosegrega con una deleción homocigota de codón de parada SPAG9/JIP4", fue publicado el 5 de agosto de 2024 y está disponible en línea en el sitio web de Genomic Psychiatry: https://gp.genomicpress.com/aop/.
Acerca de Genomic Psychiatry – Genomic Psychiatry: Advancing Science from Genes to Society (ISSN: 2997-2388) representa un cambio de paradigma en las revistas de genética al entrelazar los avances en genómica y genética con el progreso en todas las demás áreas de la psiquiatría contemporánea. Genomic Psychiatry publica artículos de la más alta calidad de cualquier área dentro del continuo que va desde los genes y las moléculas hasta la neurociencia, la psiquiatría clínica y la salud pública.
Method of Research
Experimental study
Subject of Research
People
Article Title
A novel neurodevelopmental-neurodegenerative syndrome that cosegregates with a homozygous SPAG9/JIP4 stop-codon deletion
Article Publication Date
5-Aug-2024
COI Statement
All contributors have confirmed that no conflict of interest exits.