The role of astrocytes with genetic mutations linked to amyotrophic lateral sclerosis

Abstract

Despite advances in the understanding of genetic and molecular aspects of Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), a rapidly progressive and fatal neurodegenerative disease, the exact pathogenic mechanisms are still largely unknown. For over 20 years, numerous in vitro and in vivo studies have demonstrated the existence of a complex interaction between motor neurons and astrocytes in neurodegeneration. In ALS, astrocytes acquire a reactive phenotype through a phenomenon known as astrogliosis, in which they lose their normal functions and/or acquire highly damaging functions, altering the function and survival of motor neurons. For this review, we set out to analyse the role of astrocytes, particularly in the study of mutations in the SOD1, C9orf72, and TARDBP genes, which are closely related to the pathogenesis of familial ALS. The observations made in this study strongly suggest that the role of astrocytes in ALS is multidimensional, and specifically that astrocytes with different genetic mutations linked to ALS present diverse underlying molecular patterns. Therefore, these cells constitute an extremely promising therapeutic target in the treatment of this neurodegenerative disease. Resumen: Pese a los avances en la comprensión de las bases genéticas y moleculares de la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA), una enfermedad neurodegenerativa rápidamente progresiva y mortal, aún se desconocen casi por completo los mecanismos exactos de este padecimiento. Por más de 20 años, diversos estudios in vitro e in vivo han demostrado la existencia de una interacción compleja entre las motoneuronas y los astrocitos en el evento de neurodegeneración. En la ELA, los astrocitos adoptan un fenotipo reactivo conocido como astrogliosis, en el cual pierden sus funciones normales y/o adquieren funciones sumamente dañinas, alterando la función y la supervivencia de las neuronas motoras. Para la presente revisión, nos propusimos analizar el papel que desempeñan los astrocitos, particularmente en el estudio de los genes mutantes SOD1, C9ORF72 Y TARDBP, los cuales están estrechamente relacionados con la patogenia de la ELA familiar. Las observaciones realizadas en este trabajo sugieren fuertemente que los astrocitos tienen funciones multidimensionales en la ELA, y específicamente los astrocitos con diferentes mutaciones genéticas ligadas a la ELA presentan diversos patrones moleculares subyacentes. Por lo tanto, estas células se muestran como objetivos terapéuticos sumamente prometedores en el tratamiento de esta enfermedad neurodegenerativa.

Keywords

• Células gliales
• ELA
• Neurodegeneración
• Neurona motora
• Mutaciones genéticas