El estudio de los científicos de la Fundación Instituto Leloir, publicado en la prestigiosa revista The Journal of Cell Biology, ilumina cómo se forman, robustecen y funcionan los puntos de comunicación entre las neuronas. Y abre nuevas líneas de investigación para comprender enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer, entre otras.

Un mecanismo clave para la formación, el robustecimiento y el funcionamiento de las sinapsis –punto de comunicación entre las neuronas– acaba de ser descubierto y descrito por científicos argentinos. Por su relevancia, el estudio fue publicado en la prestigiosa revista científica The Journal of Cell Biology e incluido por el servicio internacional de revisión de artículos científicos (Faculty of 1000) dentro del dos por ciento de los trabajos más destacados de un total de 1500 estudios del área de la medicina y de la biología publicados a lo largo de un mes en destacadas revistas científicas.

Desde hace mucho tiempo se sabe que en la dendrita, que es el sitio de la neurona que recibe los estímulos provenientes del axón o prolongación de otra neurona adyacente, se fabrican localmente proteínas que fortalecen la sinapsis. “Sin embargo, poco se conoce sobre los mecanismos moleculares involucrados en este proceso”, explica la doctora Graciela Boccaccio, investigadora del CONICET y jefa del Laboratorio de Biología Celular del RNA del Instituto Leloir, donde se realizaron los estudios.
Trabajando con neuronas del hipocampo (región del cerebro asociada con los aspectos cognitivos), el equipo de Boccaccio logró identificar la presencia de paquetes de ARN mensajero temporalmente inactivos, a los cuales llamaron “focos de silenciamiento de mensajeros”.

Cuando forman estos paquetes o agregados, visibles al microscopio, los ARN mensajeros no pueden liberarse ni cumplir su misión: transmitir las instrucciones del núcleo para que se fabriquen proteínas en el resto de la célula (las cuales, a su vez, son críticas para fortalecer las sinapsis y consolidar la comunicación entre neuronas que permite la memoria y el aprendizaje). Los ARN mensajeros, en este contexto, son como una legión de carteros amuchados que no pueden salir a repartir las cartas.

¿Cómo hacen entonces? Boccaccio y su equipo realizaron estudios in vitro en neuronas de rata, un modelo experimental que reproduce en gran medida lo que ocurre en el cerebro humano. Estimularon esas neuronas con un neurotransmisor, NMDA, que está involucrado con la consolidación de la memoria. Y observaron que NMDA disolvió los focos de silenciamiento y, acto seguido, “los ARN mensajeros almacenados fueron liberados para permitir la síntesis de proteínas (como la enzima CamKIIa) y reforzar la sinapsis”, señala Boccaccio.

De acuerdo a la especialista, se trata de un mecanismo de fabricación o síntesis local de proteínas “exquisitamente controlado” y que se describe en detalle por primera vez.

Otro hallazgo

Aunque los focos de silenciamiento podrían considerarse, a primera vista, como “obstáculos” para la eficiente acción de los ARN mensajeros, su ausencia tiene efectos dramáticos sobre la morfología y el funcionamiento de las sinapsis.
Así lo demostró también el grupo del Leloir, que identificó una proteína, Smaug 1, que resultó fundamental para la formación de estos focos en las sinapsis.

Fuente: CyTA

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