Los investigadores se centraron en la intersectina 1 y la intersectina 2, proteínas de gran tamaño que tienen muchos sitios de interacción. Para explorar su función exacta, el equipo inhibió la producción de estas proteínas en ratones. Los resultados mostraron que las proteínas son vitales para el organismo, ya que algunos de los ratones murieron prematuramente. Un subgrupo diferente mostraba anomalías de comportamiento: se paraban sobre sus patas traseras en un rincón y saltaban repetidamente hacia arriba y hacia abajo. Los investigadores recuerdan que estos síntomas, en los que se repite compulsivamente un determinado comportamiento esencialmente inútil, también son conocidos en las enfermedades neuropsiquiátricas, citando como ejemplos los trastornos del espectro autista y los trastornos obsesivo-compulsivos. Asimismo, el equipo examinó específicamente el receptor NMDA, al constatar que la ausencia de ambas proteínas provoca una menor cantidad de estos receptores en los extremos de las sinapsis.

Los autores concluyen que la deficiencia de estas proteínas no es la única responsable de la aparición de anomalías del comportamiento. Es más bien un componente de un sistema molecular complejo. El estudio ha ayudado a comprender mejor una parte del problema, reforzando la idea de que las mutaciones en intersectina pueden provocar síntomas neurológicos. Además, el estudio sugiere que el receptor NMDA es un candidato potencial para desarrollar terapias farmacológicas para trastornos neuropsiquiátricos.

Referencia

Vollweiter D, Kaur Shergill J, Hilse A, Kochlamazashvili G, Paul Koch S, Mueller S, et al.  Intersectin deficiency impairs cortico-striatal neurotransmission and causes obsessive–compulsive behaviors in mice. Proc Natl Acad Sci[Internet].  2023[citado 10 nov 2023]; 120 (35) e2304323120.  https://doi.org/10.1073/pnas.230432312

11 noviembre 2023| Fuente: Neurología.com| Tomado de Noticia

Investigadores del  centro de investigación de la Clínica Universidad de Navarra (Cima) y de la Clínica Universidad de Navarra, han identificado varias proteínas alteradas en modelos animales con enfermedad de Parkinson temprana, incluso antes de que haya degeneración neuronal y presenten síntomas.

Los resultados, publicados en la revista Brain, abren la puerta al futuro desarrollo de biomarcadores que ayuden a detectar precozmente a las personas con esta patología neurodegenerativa y a desarrollar tratamientos para esta fase de la enfermedad.

El párkinson se diagnostica cuando ya hay una pérdida de hasta un 50-60 % de neuronas dopaminérgicas, proceso que causa la enfermedad. Por eso, los científicos desarrollaron un modelo animal para detectar la evolución neuronal desde los estados iniciales.

“A las cuatro semanas de inducir la enfermedad, las ratas mostraban un 30 % de pérdida dopaminérgica, si bien no habían desarrollado ningún síntoma. En esa fase presintomática es cuando la neurona dopaminérgica está muriendo de forma masiva sin que lo sepamos y es en la que nos interesa actuar”, explica María Cruz Rodríguez-Oroz, directora del Programa de Neurociencias del Cima y del departamento de Neurología de la universidad navarra.

Se sabe que la sinapsis, la zona cerebral encargada de la comunicación entre neuronas, es la que más energía consume. “Es lo primero que falla en un daño neuronal, por lo que nos centramos en estudiar los mecanismos que subyacen en esos cambios sinápticos”, indica la experta.

En esa fase presintomática es cuando la neurona dopaminérgica está muriendo de forma masiva sin que lo sepamos y es en la que nos interesa actuar, María Cruz Rodríguez-Oroz, explic la directora del estudio

“Mediante técnicas complejas de imagen y de fisiología confirmamos que se producen unos cambios funcionales tempranos, otros más tardíos y, finalmente, modificaciones estructurales que coinciden con el proceso de muerte neuronal. Todo ello antes de las manifestaciones motoras de la enfermedad”, añade la investigadora.

Identificación de nuevas proteínas

El estudio se centró en el análisis de las proteínas que se alteran en los fallos funcionales previos a dicha muerte de las neuronas. “Hemos identificado diversas proteínas relacionadas con vías metabólicas, que ya sabemos que están alteradas en pacientes, o con mecanismos que podrían favorecer la salud de esta célula del sistema nervioso. Para ello, logramos aislar el sinaptosoma, la parte que contiene la zona pre y post sináptica, encargada específicamente de la comunicación neuronal”, apunta Rodríguez-Oroz.

El siguiente paso es considerar estas proteínas como dianas terapéuticas hacia las que dirigir nuevos tratamientos, con el objetivo de restaurar la función de la sinapsis

Según la investigadora, el siguiente paso es considerar estas proteínas como dianas terapéuticas hacia las que dirigir nuevos tratamientos, con el objetivo de restaurar la función de la sinapsis y evitar los cambios tardíos tanto funcionales como estructurales que se observan en esta zona.

“Para avanzar en el abordaje de la enfermedad de Parkinson necesitamos biomarcadores que sean capaces de determinar qué personas van a tener la enfermedad”, concluye la experta.

abril 19/2022 (SINC)

Referencia:

Merino-Galán et al. (2022) “Striatal synaptic bioenergetic and autophagic decline in premotor experimental parkinsonism” Brain, 2022;, awac087, https://doi.org/10.1093/brain/awac087

Las neuronas son como el cableado eléctrico de nuestro cerebro, responsables de recibir información del mundo exterior y transmitir esta información al resto de nuestro cuerpo. Para funcionar correctamente, necesitan ‘hablar’ entre sí, y lo hacen a través de sinapsis, estructuras especializadas que actúan como uniones entre neuronas.

Las sinapsis no solo conectan neuronas, sino que también reciben, procesan, almacenan y controlan toda la información que fluye dentro de esta red. Por lo tanto, son fundamentalmente importantes para nuestra forma de operar. Un fallo en las sinapsis puede influir en nuestra memoria, orientación espacial, capacidad de aprendizaje y capacidad de atención. Este fallo también está en la raíz de muchas enfermedades cerebrales, como el alzhéimer, la demencia, el autismo, el trastorno por déficit de atención(TDAH), el párkinson, la epilepsia y la esquizofrenia.

Falta conocimiento actual de la base molecular completa de las sinapsis, pero este nuevo estudio ayudará a cambiar eso. Este estudio ha creado el recurso más completo de las proteínas presentes en las sinapsis, que podría ser útil en futuras investigaciones de salud, como para proporcionar un diagnóstico más temprano de enfermedades cerebrales e identificar objetivos farmacológicos más específicos.

«Las sinapsis están llenas de mecanismos de proteínas y comprender su contenido nos da acceso a mucha información molecular y funcional», explica el doctor Zacharie Taoufiq, científico de planta de la Unidad de Función Sináptica Celular y Molecular del Instituto de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Okinawa (OIST), en Japón, y autor principal del artículo.

«Sabíamos que había brechas significativas en nuestro conocimiento actual del proteoma sináptico, por lo que desarrollamos un método para buscar todas las proteínas faltantes conocidas, explica. Para nuestra sorpresa, encontramos muchas proteínas sinápticas nuevas y previamente ocultas».

Con la participación de colaboradores de Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST), el Instituto Max Planck de Química Biofísica, en Alemania, y la Universidad Doshisha en Japón, el grupo de investigación tomó un método ‘proteómico’ convencional en este campo, que los científicos usan cuando quieren identificar cada proteína en una mezcla y la modificó para hacerla más potente.

Este nuevo método reveló muchas secuencias ocultas de péptidos, los componentes básicos de las proteínas. En particular, el grupo quería poder identificar proteínas que pudieran parecerse en gran medida a otras proteínas pero que tienen funciones muy diferentes.

Los resultados fueron asombrosos, según los investigadores. En total, el grupo identificó 4 439 proteínas sinápticas de las cuales 1 466 se encontraron en vesículas sinápticas (SV), tres veces más de lo que se había conocido anteriormente.

El grupo de investigación decidió examinar más de cerca las proteínas SV. Las cuantificaron en una parcela, clasificándolas de los más abundantes a los menos abundantes.

«Hubo una diferencia de un millón de veces, explica el doctor Taoufiq. Encontramos unos pocos muy abundantes, que constituían el 90 % de la cantidad total de proteínas SV. Pero también había una diversidad increíble y lo que parecen ser subpoblaciones SV. Parece que los proteomas sinápticos están estructurados como lenguajes, con unas pocas palabras (o proteínas) de uso frecuente y muchas menos frecuentes, pero más específicas y significativas».

Para revelar algunas de las funciones de las proteínas ocultas, los investigadores manipularon genéticamente las neuronas para suprimir estas proteínas. Un ejemplo fue una proteína que se necesitaba para reciclar el compartimento de la vesícula dentro de las sinapsis. Sin esta proteína, la capacidad de la sinapsis para transmitir información disminuyó en el rendimiento. Curiosamente, los investigadores encontraron que a menudo los de menor abundancia tenían algunas de las funciones más importantes.

«De las 1 466 proteínas SV, encontramos un vínculo con 200 enfermedades cerebrales distintas, recuerda el doctor Taoufiq. Lo que encontré muy sorprendente e interesante es que la mayoría de las causas de las enfermedades están relacionadas con las proteínas menos abundantes y previamente ocultas«.

Una de estas enfermedades es el alzhéimer. Los ensayos clínicos para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer tienen actualmente una tasa de fracaso del 99,6 %. El doctor Taoufiq teoriza que esto se debe a que los pacientes tienen síntomas que pueden parecer muy similares, pero en realidad son causados por el mal funcionamiento de diferentes proteínas.

«Esta investigación ha dado como resultado un catálogo de todas las diferentes proteínas en las sinapsis. Esto será una gran base para estudiar la diversidad sináptica regional y evolutiva del cerebro, asegura. Nuestro nuevo método proteómico también será clave para encontrar la causa molecular de la enfermedad de cada paciente. La próxima tarea difícil, pero inevitable», augura.

diciembre 17/2020 (Europa Press). – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Los resultados del trabajo, publicados en Journal of  Movement Disorders, ayudarán a entender el funcionamiento del núcleo estriado, un importante centro cerebral que controla la iniciación y ejecución de los movimientos, y a buscar nuevas terapias que alivien los síntomas motores de la enfermedad de Parkinson.

«El núcleo estriado controla los movimientos mediante la activación de dos tipos de neuronas. Unas, las de la llamada vía directa, expresan el receptor D1 y facilitan el movimiento, mientras que las otras, las de vía indirecta que expresan el receptor D2, lo frenan. La dopamina regula el movimiento a través de estos dos tipos de neuronas y, por ese motivo, la falta de dopamina en la enfermedad de Parkinson, la segunda enfermedad neurodegenerativa más común, produce la alteración del circuito motor y la disminución severa y enlentecimiento del movimiento», explica Rosario Moratalla, investigadora del CSIC en el Instituto Cajal (IC-CSIC) y directora del proyecto.

Los investigadores han demostrado que la inactivación genética del receptor D1 disminuye el número de espinas dendríticas y de sinapsis que recogen información de las neuronas dopaminérgicas de la substancia negra. «Como consecuencia, las señales que reciben las neuronas de la vía directa, que facilitan el movimiento, están severamente reducidas. Estas alteraciones morfológicas y funcionales son similares a las que describió nuestro grupo en la enfermedad de Parkinson: atrofia del árbol dendrítico y pérdida de espinas y de información motora», añade Moratalla.

El trabajo revela que la inactivación del receptor D1 también afecta a las neuronas de la vía indirecta, que solo expresan el receptor D2. «Aunque la atrofia es menor que la observada en las neuronas de la vía directa y en la enfermedad de Parkinson, estos resultados indican que el receptor D1 también es necesario para la correcta morfología y función de estas neuronas, y ponen de manifiesto la existencia de una interacción entre ambos tipos de neuronas», concluye la científica del CSIC.

Estas conclusiones, importantes para la comprensión del funcionamiento del núcleo estriado, pueden ser útiles en la búsqueda de terapias para aliviar los síntomas motores asociados a la enfermedad de Parkinson.

agosto 19/2020 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Los astrocitos, un tipo de células cerebrales, son los responsables de debilitar las sinapsis entre las neuronas del hipocampo, la región del cerebro implicada en procesos de memoria. A esta conclusión ha llegado este estudio, que se publica en la revista Nature Communications,  y que ha sido liderado por el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CMBSO) y el Instituto Cajal, centros mixtos con el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

El cerebro es un conjunto organizado de células que recibe, procesa, transmite y almacena información. Una de las propiedades más singulares del cerebro es su plasticidad. Cuando recibimos nueva información que queremos retener, en forma de memoria, las neuronas que transmiten esta información refuerzan sus conexiones, llamadas sinapsis. Gracias a esta forma de plasticidad sináptica, somos capaces de aprender y memorizar. Sin embargo, las conexiones sinápticas también pueden debilitarse.

Esta forma de borrado selectivo está agudizada en situaciones patológicas, como en la enfermedad de Alzheimer

“Es necesario borrar información que ya no es relevante y reemplazarla por nuevos acontecimientos o situaciones. Esta capacidad se conoce como flexibilidad cognitiva, y por ejemplo, es la razón por la que normalmente recordamos dónde dejamos el coche aparcado hoy, pero no dónde aparcamos ayer o la semana pasada. Sin esta forma de borrado selectivo, almacenaríamos multitud de memorias solapantes y contradictorias en el cerebro”, explica el investigador Jose A. Esteban, del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa

Precisamente esta forma de borrado selectivo está agudizada en situaciones patológicas, como en la enfermedad de Alzheimer, y se relaciona con la pérdida de memoria. Por ello, entender los mecanismos del borrado y reescritura de memorias puede ser importante para desarrollar nuevas estrategias terapéuticas contra dicha dolencia.

Intermediarios en la comunicación entre neuronas
Hasta ahora, se había asumido que las neuronas eran las únicas responsables de remodelar sus conexiones sinápticas, tanto para reforzarlas como para debilitarlas.

“En los últimos años se ha demostrado que las células de glía, a las que se atribuía la función de sostener y alimentar a las neuronas, también participan en la comunicación sináptica. En este estudio hemos visto que un tipo de células de glía, los astrocitos, actúan como intermediarios en la comunicación entre las neuronas, para producir la depresión sináptica”, añade la investigadora Marta Navarrete, del Instituto Cajal.

Los astrocitos desempeñan un papel en el almacenamiento y la eliminación de información en el cerebro

Para llevar a cabo este estudio, los investigadores han combinado avanzadas técnicas experimentales de electrofisiología, optogenética, microscopía y comportamiento animal. Los resultados demuestran que para debilitar las sinapsis, las neuronas primero activan señales en los astrocitos que desencadena un proceso en el que está implicada la proteína p38α MAPK.

Durante los experimentos, cuando se eliminó el gen de la p38α MAPK exclusivamente en los astrocitos, y no en las neuronas, del hipocampo, se produjo un aumento en la retención de memoria a largo plazo en los ratones.

“De esta forma, se consolida la idea de que los astrocitos desempeñan un papel integral en el almacenamiento y la eliminación de información en el cerebro”, concluye la investigadora.

julio 18/ 2019 (SINC)

Esta investigación se ha realizado con el apoyo de una Beca Leonardo a Investigadores y Creadores Culturales de la Fundación BBVA en el área de Biomedicina. También ha recibido financiación del Ministerio de Economía y Competitividad y del programa For Woman in Science de L’Oreal en colaboración con la UNESCO.

Artículo de referencia

Marta Navarrete, José A. Esteban et al. “Astrocytic p38α MAPK drives NMDA receptor-dependent long-term depression and modulates long-term memory”. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-019-10830-9

El estudio publicado en la prestigiosa revista Nature Neuroscience, demostró la importancia de la llamada vía de la nedilación –o la vía de Nedd8- en la formación de las espinas dendríticas durante el desarrollo de las neuronas y en el mantenimiento de las sinapsis que ya están formadas en cerebros adultos.

Nedd8 actúa pegándose a proteínas blanco y modificando su actividad, estructura o localización subcelular. Ya era conocida la acción de esta proteína en la proliferación de las células normales y las tumorales, pero su función a nivel nervioso permanecía desconocida.

En las sinapsis interactúan dos estructuras: por un lado el terminal pre-sináptico, que emana del extremo de un axón y que libera los neurotransmisores, y por el otro el componente post-sináptico, llamado espina dendrítica, que es la plataforma receptora y que es activada o inhibida por los neurotransmisores.

“Hay dos cosas que son importantes respecto al componente post-sináptico: cómo se desarrollan esas espinas dendríticas –que determinará la cantidad y la estructura de las sinapsis que tenga el cerebro-, y, una vez que se desarrollaron en la vida adulta, cómo hacemos para mantener esas sinapsis”, explica Refojo, quien es también investigador del Instituto Max Planck de Psiquiatría de Munich.

Mediante el uso de cultivos de neuronas y animales modificados genéticamente, en los que se inhibe el pegado de la proteína Nedd8 a sus blancos moleculares, observamos que cuando no actúa esta proteína disminuye la formación de sinapsis, lo cual indica que su actividad es fundamental para el correcto desarrollo y mantenimiento de las conexiones neurales”, explica

Si bien el estudio demuestra que Nedd8 actúa sobre varias proteínas, los investigadores comprobaron la acción de Nedd8 sobre una en particular llamada PSD-95, que es una de las proteína de ensamblado más importante en la espina dendrítica y que no solo modela la estructura de la espina sino también controla su actividad y función.

Los investigadores encontraron que para el correcto funcionamiento de PSD-95 es fundamental que tenga adosada a la proteína Nedd8.

“El siguiente paso sería encontrar cuáles son las restantes moléculas sinápticas que son reguladas y controladas por Nedd8”, explica.

Es necesario continuar realizando estudios y los resultados obtenidos no pueden todavía aplicarse en la clínica médica, pero Refojo confía en que es un camino en el cual podría encontrarse una manera de comprender y tal vez paliar síntomas en enfermedades como el mal de Parkinson, el Alzheimer, o en el tratamiento de accidentes cerebro-vasculares.

junio 02/2015. (CONICET/DICYT)

Como parte del desarrollo normal del cerebro, durante la infancia se produce un aumento súbito de la formación de sinapsis, en particular en una región implicada en los comportamientos autísticos; la poda elimina alrededor de la mitad de estas sinapsis en un proceso que culmina en la etapa final de la adolescencia.

Se sabe que las sinapsis están afectadas por muchos genes que han sido asociados con el autismo, y algunos investigadores ya habían planteado la hipótesis de que las personas con autismo podrían tener más sinapsis de lo normal. Ahora, lo descubierto por el equipo de Guomei Tang y David Sulzer, del Centro Médico de la Universidad Columbia, en la ciudad estadounidense de Nueva York, respalda esa hipótesis y demuestra que las neuronas en los cerebros de personas con autismo no experimentan la poda normal durante la niñez y la adolescencia.

La neuróloga Guomei Tang examinó los cerebros de niños con autismo que habían muerto por otras causas. Trece cerebros procedían de niños con edades de 2 a 9 años, y otros trece de adolescentes con edades comprendidas entre los 13 y los 20. Se examinaron también veintidós cerebros sin autismo para comparar.

La Dra. Tang midió la densidad sináptica en una pequeña sección de tejido en cada cerebro, contando el número de pequeñas espinas que bifurcan desde esas neuronas de la corteza; cada espina se conecta con otra neurona a través de una sinapsis. Las mediciones indicaron que, hacia el final de la niñez, la densidad de las espinas había bajado hasta alrededor de la mitad en los cerebros de los niños sin autismo, pero sólo el 16 %  en los de los pacientes con autismo.

Se hallaron también pistas sobre lo que causó este defecto en la poda en el cerebro de los pacientes; las células cerebrales de los niños autistas estaban llenas de partes viejas y dañadas, y eran muy deficientes en una vía de degradación conocida como “autofagia”. Las células usan la autofagia para degradar y reciclar sus propios componentes cuando dejan de funcionar.

Las neuronas en los cerebros de personas con autismo no pasan por una poda normal durante la niñez y la adolescencia. Las imágenes muestran neuronas representativas de cerebros no afectados (izquierda) y cerebros de pacientes autistas (derecha); las espinas en las neuronas indican la posición de las sinapsis.

Usando modelos de autismo en ratón, los investigadores rastrearon el defecto de poda hasta una proteína llamada mTOR. Descubrieron que, cuando mTOR está sobreactiva, las células cerebrales pierden mucha de su habilidad de “autodevorarse”. Y sin esta capacidad, los cerebros de los ratones se podaban de forma incompleta y contenían un exceso de sinapsis. Aunque las personas piensan normalmente que el aprendizaje necesita de la formación de nuevas sinapsis, la eliminación de sinapsis inapropiadas podría ser igual de importante o incluso más, tal como acota el Dr. Sulzer.

Esperanzadoramente, los investigadores pudieron restaurar la autofagia y la poda sináptica (y revertir los comportamientos parecidos a los del autismo humano en los ratones afectados) mediante la administración de rapamicina, un fármaco que inhibe la proteína mTOR. El fármaco fue efectivo incluso cuando se administró a los ratones después de que desarrollaran los comportamientos, lo que sugiere que este método podría emplearse para tratar pacientes humanos a posteriori de haber sido diagnosticados con la enfermedad.

Dado que se encontraron también grandes cantidades de mTOR sobreactiva en casi todos los cerebros de los pacientes autistas, los mismos procesos podrían estar ocurriendo en niños con autismo.

Este es un hallazgo muy importante que podría llevar a una nueva y prometedora estrategia terapéutica para el autismo.

Aunque la rapamicina tiene efectos secundarios que pueden hacer desaconsejable su uso en personas con autismo, el hecho de que se produzcan cambios en el comportamiento sugiere que el autismo podría aún ser tratable después de que se diagnostique a un niño, si se encuentra un fármaco sin tantos efectos secundarios.

Lo que es extraordinario sobre lo descubierto en este estudio es que aunque cientos de genes podrían estar conectados con el autismo, casi todos los humanos de quienes el equipo de Tang y Sulzer examinó muestras tenían la mTOR sobreactiva y una autofagia disminuida, y todos parecían tener una falta de poda sináptica normal. Esto indica que muchos, y quizá la mayoría, de los genes implicados en el autismo podrían converger en esta vía mTOR/autofagia, con lo cual, después de todo, la causa específica del autismo no sería tan compleja como se creía, y resultaría más factible hallar maneras eficaces de tratarlo.
septiembre 28/2014 (NCYT)

Tang G, Gudsnuk K, Kuo SH, Cotrina ML, Rosoklija G, Sosunov A.Loss of mTOR-Dependent Macroautophagy Causes Autistic-like Synaptic Pruning Deficits.Neuron. 2014 Sep 3;83(5):1131-43. 2014 Ago 2

Realizada en la Universidad de California, la técnica fue implementada con unas sondas microscópicas que alumbran en tiempo real los puntos de comunicación entre las neuronas.

El estudio, publicado en la revista especializada Neuron (doi:10.1016/j.neuron.2013.04.017), plantea que el proceso se obtiene mediante la unión con una proteína verde fluorescente, llamada GFP, que no afecta la capacidad funcional de la neurona.

Mediante estas luces, los expertos pudieron observar y comprender los cambios de las estructuras a medida que se constituyen nuevos recuerdos. Los puntos brillantes, conocidos como sinapsis, aparecen a lo largo de las dendritas las cuales transmiten señales electroquímicas.

Según los científicos una vez que el cerebro añade nuevos datos, esos puntos brillantes cambian, lo que indica visualmente que las sinapsis se modifican a medida que se ingresa nueva información.

Investigaciones similares sobre este mecanismo químico realizadas en la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, expusieron que mediante el proceso denominado Clarity se podía reemplazar por un hidrogel a los lípidos que dan forma a este órgano y dificultan su análisis, ello con el fin de poder visualizar los cambios dentro del mismo.

El mencionado estudio concluyó que los científicos pueden adentrarse en el cerebro con tecnología tridimensional, realizar mediciones y utilizar químicos que permitan distinguir su estructura interior por colores.
agosto 19/2013 (PL)

Tomado del boletín de selección temática de Prensa Latina: Copyright 2013 «Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.»

Garrett G. Gross, Jason A. Junge, Rudy J. Mora, Hyung-Bae Kwon, C. Anders Olson, Terry T. Takahashi.Recombinant Probes for Visualizing Endogenous Synaptic Proteins in Living Neurons.Neuron.78(6) pp. 971 – 985. 19 Jun 2013

Erwin Neher, premio Nobel de Medicina en 1991, ha lanzado un mensaje de optimismo en el tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas en su visita al Instituto de Neurociencias de Castilla y León, en Salamanca. «Es muy probable que en una década se puedan tratar las enfermedades neurodegenerativas, ya que su origen es la muerte celular y  cada día se conocen más mecanismos que explican qué causas hacen que ese proceso sea posible». No obstante, el investigador alemán ha reconocido que en las enfermedades psiquiátricas habrá que esperar algún tiempo más, puesto que sus causas se asocian a fallos del cerebro en general y no solo a unas neuronas en particular.

Papel de la exocitosis
Erwin Neher ha destacado la importancia del cerebro con respecto a otros órganos por su gran capacidad de reorganización tras la muerte celular. «Si conseguimos controlar ese proceso, el cerebro por sí mismo tendrá suficiente margen de reorganización para estabilizar la dolencia». Por ello, ha vaticinado que a corto plazo muchas neurodegeneraciones verán grandes avances en su tratamiento, aunque matizando que «el gran objetivo es curar esas enfermedades, si bien en muchos casos será un éxito si conseguimos que se detenga su proceso».

Durante su intervención en Salamanca, ha expuesto los últimos avances en la liberación de neurotransmisores, sustancias químicas para la comunicación entre neuronas. A su juicio, hay factores relacionados en la fase posterior de la exocitosis muy relacionados con los previos a ese proceso que produce la sinapsis.

También ha aprovechado para recordar que todos los avances que se han conseguido en el campo investigador de neurociencia en España pueden estar en peligro por el recorte de inversión en investigación debido a la crisis.

En 1991, Erwin Neher, cuyas investigaciones han facilitado la comprensión de la diabetes mellitus y la fibrosis quística, así como el desarrollo de medicamentos, compartió el premio Nobel de Medicina y Fisiología con Bert Sakmann por el desarrollo de nuevas técnicas para investigar el microcosmos funcional celular, lo que posibilitó descubrir nuevos mecanismos funcionales en las células necesarios para el desarrollo de sus funciones y sus interacciones con el medio ambiente circundante.
enero 31/2012 (Diario Médico)

En un estudio publicado en la revista Nature (doi:10.1038/nature09880),  investigadores del University College London (UCL) británico describieron una técnica desarrollada en ratones que les permitía combinar información sobre las funciones de neuronas con detalles de sus conexiones.

El estudio forma parte de un área emergente de la investigación de la neurociencia conocida como \»connectomics\» o conectómica.

Un poco como la genómica, que crea un mapa de nuestras características genéticas, la conectómica aspira a cartografiar las conexiones del cerebro, conocidas como sinapsis.

Al aclarar y ser capaces de trazar un mapa de estas conexiones – y descifrar cómo fluye la información a través de los circuitos del cerebro – los científicos esperan entender cómo se generan los pensamientos y percepciones en el cerebro y cómo esas funciones fallan en enfermedades como el Alzheimer, la esquizofrenia y los ictus.

\»Estamos empezando a desentrañar la complejidad del cerebro\», dijo Tom Mrsic-Flogel, que dirigió el estudio.

\»Una vez que entendamos la función y conectividad de las neuronas que se extienden por diferentes capas del cerebro, podemos empezar a desarrollar una simulación informática de cómo funciona este admirable órgano\», explicó.

Sin embargo, dijo que se necesitarían muchos años de trabajo entre los científicos y una enorme potencia de procesamiento informático antes de poder hacerlo.

En un informe de su investigación, Mrsic-Flogel explicó que trazar un mapa de las conexiones cerebrales no es una hazaña pequeña: hay una cifra estimada de 100 000 millones de neuronas en el cerebro, cada una conectada a miles de otras neuronas, sostuvo, lo que hace una cifra estimada de 150 billones de sinapsis.

\»¿Cómo averiguamos el funcionamiento del conjunto de circuitos neural del cerebro? Primero tenemos que entender la función de cada neurona y averiguar con qué otras células cerebrales conecta\», declaró.

En su estudio, el equipo de Mrsic-Flogel se centró en la visión e investigó la corteza visual del cerebro del ratón, que contiene miles de neuronas y millones de conexiones diferentes.

Usando técnicas de procesamiento de imágenes de alta resolución, pudieron detectar cuáles de estas neuronas respondían a un estímulo particular.

Tomando una parte del mismo tejido, los científicos aplicaron entonces pequeñas corrientes a subconjuntos de neuronas para ver con qué otras neuronas respondían y cuáles de ellas estaban conectadas por medio de la sinapsis.

Repitiendo esta técnica muchas veces, pudieron rastrear la función y conectividad de cientos de neuronas en la corteza visual.

Usando este método, el equipo espera empezar a generar un diagrama de conexiones de una zona del cerebro con una función particular, como la corteza visual. La técnica debería ayudarles también a cartografiar las conexiones de regiones que corresponden al tacto, el oído y el movimiento.
Londres, abril 11/2011 (Reuters)

Los lectores del dominio *sld.cu, tienen acceso al texto completo de este artículo a través de Hinari. Nature. Functional specificity of local synaptic connections in neocortical networks. Publicado en línea abril 10/2011.

Tomado de Selección Temática de Prensa Latina: Copyright 2011 \»Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.\»