Louis Ptáček (de origen checo, Ptáček significa pajarito) es un neurólogo y profesor estadounidense que contribuyó enormemente al campo de la genética y la neurociencia . También fue investigador del HHMI de 1997 a 2018. [1] Sus principales áreas de investigación incluyen la comprensión de los trastornos mendelianos hereditarios y los genes del ritmo circadiano . Actualmente, Ptáček es profesor de neurología y director de la División de Neurogenética [ cita requerida ] en la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Francisco . Sus investigaciones actuales se centran principalmente en estudios clínicos extensos en familias con trastornos hereditarios, que incluyen la identificación y caracterización de los genes responsables de las variaciones neurológicas. [1]
En 1982, Louis Ptáček obtuvo su licenciatura en Ciencias en matemáticas de la Universidad de Wisconsin-Madison . En 1986, recibió su título de Doctor en Medicina de la Facultad de Medicina de la Universidad de Wisconsin-Madison . [2] Durante su residencia en neurología en la Universidad de Utah , conoció a una paciente de 28 años que sufría de parálisis esporádica , que inspiró su interés actual en la investigación de enfermedades genéticas y trastornos episódicos. En 1991, descubrió que una mutación en un gen ( SCN4A ) que codificaba un canal de sodio de la célula muscular causaba la condición del paciente, parálisis periódica hipercalémica . Como se descubrió que el primer canal causaba enfermedades humanas, este canal de sodio del músculo esquelético humano impedía que el músculo se contrajera adecuadamente. [1] [3] Esto invocó una serie de descubrimientos de genes de canales iónicos mutantes que construyeron el marco para estudiar enfermedades similares, que Ptáček llama " canalopatías ". [4]
En 1999, Christopher Jones, un neurólogo de la Universidad de Utah especializado en trastornos del sueño, contactó con Ptáček para caracterizar a una familia de madrugadores y encontrar los genes asociados con este fenotipo . [1] Él y su socio, Ying-Hui Fu , en colaboración con Jones, han identificado múltiples genes, como hPer2 , que son responsables del síndrome de fase avanzada del sueño familiar (FASPS). [5] Este descubrimiento impulsó a Ptáček a continuar su investigación sobre los genes circadianos .
Ptáček comenzó su investigación sobre enfermedades neurológicas episódicas clonando e identificando genes que eran responsables de la parálisis periódica y la miotonía no distrófica . [2] Su investigación se centra en determinar los trastornos episódicos del músculo , el corazón y el cerebro , y descubrió que muchas enfermedades episódicas son resultado de mutaciones en la señalización eléctrica de las membranas celulares. [6] Tuvo un papel importante en el descubrimiento de que la parálisis periódica hipercalémica , la paramiotonía congénita , el síndrome de Andersen-Tawil y la parálisis periódica tirotóxica son causadas por mutaciones en genes que codifican canales iónicos dependientes de voltaje . [6]
Su investigación actual se centra principalmente en la identificación de los genes implicados en el síndrome de Andersen-Tawil (ATS). El laboratorio de Ptáček ha identificado mutaciones en KCNJ2 como potencialmente responsables de este síndrome, pero debido a la variabilidad intrafamiliar entre las mutaciones, esperan identificar y caracterizar este gen más a fondo. [7] Hasta ahora, Ptáček y sus colegas han identificado seis mutaciones causantes de enfermedades , cinco de las cuales son mutaciones dominantes negativas que enmascaran el alelo de tipo salvaje , lo que resulta en una pérdida de función de ese gen. [6] Con su investigación continua sobre ATS, Ptáček ha descubierto e identificado criterios de diagnóstico fenotípicos adicionales para ATS utilizando hallazgos esqueléticos y dentales. [8] Además, ha identificado otros marcadores de la mutación del canal KCNJ2, incluidos los patrones de ondas T y U de sus salidas de ECG , para proporcionar un diagnóstico diferencial más preciso del síndrome de QT largo . [9]
Ptáček, con un equipo de colaboradores, planteó la hipótesis de que la parálisis periódica tirotóxica puede ser un caso de canalopatía y puede surgir de mutaciones del canal iónico que muestran síntomas con hipertiroidismo . En enero de 2010, descubrieron un gen que codifica Kir2.6 , un nuevo canal de potasio rectificador interno . Este canal proteico, muy similar a Kir2.2 , está regulado transcripcionalmente por la hormona tiroidea y se expresa en los músculos esqueléticos. Las mutaciones de Kir2.6, encontradas en un tercio de los pacientes con TPP no relacionados en el estudio inicial, afectan la excitabilidad de la membrana muscular y pueden provocar parálisis periódica. [10]
En 1999, Ptáček conoció a una familia de Utah que tenía un horario de sueño muy particular. Después de analizar el linaje familiar e identificar a los individuos con una base genética para una fase de sueño avanzada, acuñó el término síndrome de fase de sueño avanzada familiar (FASPS). [1] El trastorno se caracteriza por un adelanto de fase de alrededor de cuatro horas, lo que hace que los individuos duerman aproximadamente desde las 7:30 p. m. hasta las 4:30 a. m.
En 2001, Ptáček y sus colegas descubrieron la mutación en el alelo autosómico dominante responsable del síndrome de fatiga crónica alcohólica. La mutación puntual se encuentra en el gen hPer2 y produce una sustitución del aminoácido serina por glicina en la posición 662. En concreto, esta mutación se produce en la región de unión CK1ε de la proteína PER2 y hace que la proteína PER2 se hipofosforile en esa región, lo que le permite ser más estable y entrar en el núcleo más rápidamente. Esto produce una supresión más rápida de la transcripción del gen hPer2 , acortando el período circadiano del individuo y provocando los síntomas del síndrome de fatiga crónica alcohólica. [5]
Ptáček y sus colegas también han descubierto que hPer2 no es el único gen que causa FASPS cuando muta, y la investigación actual está explorando otros casos esporádicos de FASPS para identificar nuevas mutaciones que contribuyan al síndrome. [11]
Actualmente, el laboratorio de Ptáček está interesado en estudiar la base genética del síndrome de la fase de sueño retrasada familiar (FSDPS), que es una afección caracterizada por un retraso en el ciclo del sueño en el que los individuos afectados se duermen tarde en la noche y se despiertan tarde en la mañana o en la tarde. Hasta ahora, se sabe poco sobre el FDSPS, aunque se cree que es una afección hereditaria relativamente común en adolescentes, cuyos síntomas suelen remitir con la edad. Sin embargo, algunas personas se ven afectadas por el FSDPS a lo largo de sus vidas. [11]