Review
Experimental models used in research into genetic disorders that involve intellectual disability
Modelos experimentales utilizados en la investigación de trastornos genéticos que cursan con discapacidad intelectual
Y. de
Diego-Otero
,
Y.
Romero-Zerbo
,
R. El
Bekay
,
J. Decara-del
Olmo
,
L.
Sánchez-Salido
,
F.J.
Bermúdez-Silva
,
I. del
Arco-Herrera
,
I.
Fernández-Carvajal
,
F. Rodríguez-de
Fonseca
Rev Neurol 2006
, 42(Suplemento 1),
85–92;
https://doi.org/10.33588/rn.42S01.2005719
Abstract
INTRODUCTION A basic principle of molecular and clinical medicine states that the function of the organs and the cells they are made up of is determined by the overall set of specific proteins. Therefore, the function of each organ depends on the molecules present in each cell, and hence it comes as no surprise to find that when tissue function is altered, different changes have taken place in the proteins. In the nervous system there are numerous examples of changes in proteins that correlate with functional alterations, either during normal or pathological development. DEVELOPMENT. In order to understand these relations, and to establish models in which to study the aetiopathogenesis of the disease, it is necessary to direct steady synthesis or to suppress synthesis in the brain of the protein that is potentially involved in the development of the disease. In consequence, it is possible to determine whether the presence or the absence of the protein is the direct or indirect cause of the effects; this is one of the main goals that must be achieved in order to enable researchers to define potential therapeutic targets in hereditary diseases. In order to manipulate the specific protein causing a pathology, we use experimental animal models as essential research tools, since they enable us to determine which mechanisms are altered and how the function of a particular protein affects the mechanisms being studied.
CONCLUSIONS Suppressing a gene or its over-expression in models using genetically modified mice will provide us with a means of modifying the genome and, eventually, the protein in the different tissues as well as in the nervous system in an attempt to imitate the genetic pathology that involves mental retardation. By controlling or suppressing the expression of a protein in the brain it becomes possible to remodel the functional profile of the tissue and study the consequences of molecular genetic manipulation, together with the biochemical, cytological and physiological processes, under normal basal conditions and under specific stimuli or conditions such as stress.
CONCLUSIONS Suppressing a gene or its over-expression in models using genetically modified mice will provide us with a means of modifying the genome and, eventually, the protein in the different tissues as well as in the nervous system in an attempt to imitate the genetic pathology that involves mental retardation. By controlling or suppressing the expression of a protein in the brain it becomes possible to remodel the functional profile of the tissue and study the consequences of molecular genetic manipulation, together with the biochemical, cytological and physiological processes, under normal basal conditions and under specific stimuli or conditions such as stress.
Resumen
Introducción Es un principio básico en medicina molecular y clínica que el conjunto de proteínas específicas determinan la función de la célula y los órganos que componen. Por tanto, la función de cada órgano depende de las moléculas presentes en cada célula; no es sorprendente que cuando se altera la función tisular han ocurrido distintos cambios en las proteínas. En el sistema nervioso hay numerosos ejemplos de cambios en proteínas que se correlacionan con alteraciones funcionales, ya sea durante el desarrollo normal o patológico.
Desarrollo Para entender estas relaciones, y para establecer modelos en los que estudiar la etiopatogenia de la enfermedad, es necesario dirigir la síntesis estable o anular la síntesis en el cerebro de la proteína candidata involucrada en el desarrollo de la enfermedad. Como resultado, se puede determinar si la presencia de la proteína o su ausencia causa los efectos directamente o indirectamente; es una de las metas principales para poder definir potenciales dianas terapéuticas de las enfermedades hereditarias. Para afectar la proteína específica causante de una patología, usamos modelos animales de experimentación como herramientas esenciales en la investigación; con ellos se pueden establecer qué mecanismos se alteran y cómo afecta la función de la proteína concreta a los mecanismos estudiados.
Conclusiones La anulación de un gen o su sobreexpresión, a través de modelos de ratón modificados genéticamente, proporcionarán un medio para modificar el genoma y, al final, la proteína de los distintos tejidos y también del sistema nervioso, en un intento de imitar la patología genética que cursa con retraso mental. Controlando o anulando la expresión de una proteína en el cerebro es posible remodelar el perfil funcional del tejido y estudiar las consecuencias de la manipulación genética molecular, y los procesos bioquímicos, citológicos y fisiológicos, bajo condiciones basales y bajo estímulos o condiciones específicas como el estrés.
Desarrollo Para entender estas relaciones, y para establecer modelos en los que estudiar la etiopatogenia de la enfermedad, es necesario dirigir la síntesis estable o anular la síntesis en el cerebro de la proteína candidata involucrada en el desarrollo de la enfermedad. Como resultado, se puede determinar si la presencia de la proteína o su ausencia causa los efectos directamente o indirectamente; es una de las metas principales para poder definir potenciales dianas terapéuticas de las enfermedades hereditarias. Para afectar la proteína específica causante de una patología, usamos modelos animales de experimentación como herramientas esenciales en la investigación; con ellos se pueden establecer qué mecanismos se alteran y cómo afecta la función de la proteína concreta a los mecanismos estudiados.
Conclusiones La anulación de un gen o su sobreexpresión, a través de modelos de ratón modificados genéticamente, proporcionarán un medio para modificar el genoma y, al final, la proteína de los distintos tejidos y también del sistema nervioso, en un intento de imitar la patología genética que cursa con retraso mental. Controlando o anulando la expresión de una proteína en el cerebro es posible remodelar el perfil funcional del tejido y estudiar las consecuencias de la manipulación genética molecular, y los procesos bioquímicos, citológicos y fisiológicos, bajo condiciones basales y bajo estímulos o condiciones específicas como el estrés.
Keywords
Animal models
Basic research
Fragile X syndrome
Genetically modified mice
Psychiatric disability
Rett syndrome
Palabras Claves
Discapacidad psíquica
Investigación básica
Modelos animales
Ratones modificados genéticamente
Síndrome de Rett
Síndrome X frágil