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Un estudio revela el papel clave de los fragmentos de ARNt de glutamato en el envejecimiento cerebral y la enfermedad de Alzheimer
Último revisado: 02.07.2025
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Un artículo de investigación publicado en la revista Cell Metabolism por el equipo del profesor Liu Qiang de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) revela el papel crítico de los fragmentos de ARNt de glutamato en el envejecimiento cerebral y la enfermedad de Alzheimer.
El estudio reveló la acumulación relacionada con la edad de Glu-5'tsRNA-CTC, un ARN pequeño derivado del ARN de transferencia (tsRNA) que se forma a partir del ARNtGlu codificado en el núcleo, en las mitocondrias de las neuronas glutamatérgicas. Esta acumulación anormal altera la traducción de proteínas mitocondriales y la estructura de las crestas, acelerando así los procesos patológicos del envejecimiento cerebral y la enfermedad de Alzheimer.
El envejecimiento cerebral es un proceso natural inevitable que provoca un deterioro cognitivo. La enfermedad de Alzheimer, una enfermedad neurodegenerativa, es la causa más común de demencia en adultos mayores, en la que el deterioro cognitivo es una característica destacada. Las mitocondrias proporcionan energía a las células. Diversas investigaciones han demostrado que la disfunción mitocondrial está estrechamente relacionada con el envejecimiento cerebral y la enfermedad de Alzheimer.
El Glu-5'tsRNA-CTC mitocondrial altera la unión de mt-tRNALeu a la leucil-tRNA sintetasa 2 (LARS2), lo que altera la aminoacilación de mt-tRNALeu y la traducción de las proteínas codificadas por la mitocondria. Los defectos de la traducción mitocondrial alteran la arquitectura de las crestas mitocondriales, lo que resulta en una alteración de la formación de glutamina dependiente de glutaminasa (GLS) y una disminución de los niveles de glutamato sináptico. Además, la reducción de los niveles de Glu-5'tsRNA-CTC podría proteger al cerebro envejecido de los defectos relacionados con la edad en las crestas mitocondriales, el metabolismo de la glutamina, la estructura sináptica y la memoria.
Representación esquemática de los mecanismos reguladores de los fragmentos de ARNt en el envejecimiento cerebral y la enfermedad de Alzheimer. Liu Qiang et al.
Liu y su equipo han esclarecido el importante papel de los fragmentos de ARNt de glutamato en el envejecimiento cerebral y la enfermedad de Alzheimer, sugiriendo nuevos enfoques para frenar el deterioro cognitivo. Los investigadores desarrollaron oligonucleótidos antisentido dirigidos a estos fragmentos de ARNt y los inyectaron en el cerebro de ratones ancianos. Esta intervención mejoró significativamente los problemas de aprendizaje y memoria en los ratones ancianos.
Además de dilucidar el papel fisiológico de la ultraestructura de las crestas mitocondriales normales en el mantenimiento de los niveles de glutamato, este estudio también identificó un papel patológico de los ARNt en el envejecimiento cerebral y el deterioro de la memoria relacionado con la edad.