La traducción local mTOR controla la traducción local axonal en las lesiones nerviosas

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología molecular
• Biología celular

Sus antecedentes:

• La lesión neuronal desencadena respuestas celulares complejas, incluidos cambios en la síntesis de proteínas.
• La síntesis de proteínas locales dentro de los axones es esencial para la reparación y la supervivencia neuronales.
• No se comprende completamente el papel del objetivo mecanicista de la rapamicina (mTOR) en la síntesis de proteínas axonales y la respuesta a la lesión.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos de iniciación de la síntesis proteica local en los axones lesionados.
• Determinar el papel del objetivo mecanicista de la rapamicina (mTOR) en la regulación de la traducción local dentro de los axones.
• Para aclarar la contribución de la localización del ARNm a la reparación axonal y la supervivencia neuronal.

Principales métodos:

• Se utilizaron modelos de ratón con eliminación dirigida de la región no traducida mTOR 3' (3'UTR).
• Inhibición farmacológica de la mTOR en los axones.
• Investigó el transporte del ARNm mTOR en los axones a través de la nucleolina.
• Se evaluaron los niveles de proteínas de mTOR, importina β1 y STAT3 en los axones lesionados.

Principales resultados:

• mTOR (objetivo mecánico de la rapamicina) se activa y se regula al alza en los axones lesionados a través de la traducción local del ARNm mTOR.
• La nucleolina facilita el transporte axonal del ARNm mTOR.
• mTOR regula su propia traducción y la de las moléculas de señalización de lesiones retrógradas (importina β1, STAT3).
• La supresión de la mTOR 3'UTR o la inhibición farmacológica de la mTOR axonal reduce la traducción local y la supervivencia neuronal después de la lesión nerviosa.

Conclusiones:

• La localización del ARNm proporciona control espacio-temporal sobre las vías mTOR, que gobiernan la traducción local y la señalización intracelular.
• La activación local de mTOR es crítica para la reparación axonal y la supervivencia de las neuronas propioceptivas después de una lesión nerviosa.
• Dirigirse a las vías de síntesis de proteínas locales ofrece estrategias terapéuticas potenciales para la lesión neuronal.