Mecanismos neuronales de neurodegeneración y neuroprotección : disfunción de la biogénesis de ribosomas y alteraciones de la maquinaria de síntesis de proteínas

Abstract

El nucleolo es un compartimento nuclear no delimitado por membrana que es conocido por su función en la biogénesis de ribosomas. Sin embargo, en los últimos años varios estudios han revelado un amplio espectro de funciones mucho más complejas, tales como la regulación del ciclo celular, sensor de daño en el DNA, procesamiento de pre-mRNAs y ncRNAs y coordinación de la respuesta celular a estrés. Teniendo en cuenta que el nucleolo controla así la fisiología y homeostasis celular, cabe esperar que su integridad funcional sea crucial para la supervivencia neuronal. Además, las alteraciones celulares y moleculares que se acompañan de disfunción y estrés nucleolar causan una alteración de la biogénesis de ribosomas y de la maquinaria de síntesis de proteínas. Por ello, las alteraciones nucleolares representan una pieza importante en la fisiopatología de varias enfermedades neurodegenerativas humanas, incluyendo la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Huntington, la esclerosis lateral amiotrófica y la atrofia muscular espinal. Esta revisión bibliográfica pretende analizar las múltiples funciones del nucleolo, su relación con las alteraciones de la maquinaria de síntesis de proteínas y la visión en conjunto de su implicación en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas y de sus características distintivas.

The nucleolus is a non-membrane bound nuclear compartment best known for its role in ribosome biogenesis. Nevertheless, in the past years several studies have revealed a much wider and complex range of functions, such as cell cycle regulation, DNA damage sensing, pre-mRNA and ncRNAs processing and coordination of the cellular response to stress. Taking into account that the nucleolus controls cellular homeostasis and physiology, it’s functional integrity is crucial for neuronal survival. Moreover, cellular and molecular alterations that are accompanied by nucleolar dysfunction and consequently nucleolar stress, cause impaired ribosomal biogenesis and an altered protein synthesis machinery. Therefore, they play a key role in the physiopathology of several human neurodegenerative diseases, including Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease, Huntington’s disease, amyotrophic lateral sclerosis and spinal muscular atrophy. This review aims to go over the several functions of the nucleolus, its relation to the altered protein synthesis machinery and their overall implication in the development of several human neurodegenerative diseases and their hallmarks.