CONICET.- Dos especialistas en neurobiología explican como se organizan las estructuras básicas que forman las neuronas y su rol en patologías como el mal de Alzheimer y lesión de médula espinal.
La transmisión de impulsos nerviosos es uno de los principales procesos que controla la vida. Estas descargas eléctricas ultra rápidas intervienen en todo tipo de acciones, que van desde el movimiento de un brazo y el parpadeo, hasta el control de la respiración o la velocidad a la que late el corazón..
Los mecanismos que regulan este fenómeno y las estructuras que intervienen son estudiados por distintos grupos de investigación, no solo por su importancia en el campo de la ciencia básica, sino por su rol en enfermedades neurodegenerativas, como el mal de Alzheimer.
Dos argentinos, que trabajan sobre esta temática en diferentes partes del mundo, presentaron sus resultados en el simposio “Fronteras en Biociencia”, que se llevó a cabo en el Polo Científico y Tecnológico del 22 al 25 de abril.
Cables y cerebros
Alfredo Cáceres viajó de Córdoba a Buenos Aires para presentar sus investigaciones sobre dinámica de microtúbulos y formación de axones, un proceso que tiene fuertes implicancias en patologías como Alzheimer y lesiones de médula espinal.
Los microtúbulos son estructuras filamentosas que determinan la ubicación de muchos componentes dentro de las células. Como analogía, se los podría comparar con los rieles que forman el andamiaje (citoesqueleto) sobre el que se organizan muchas de las estructuras celulares.
Además de servir como sostén, los microtúbulos son importantes en la formación de los axones, un tipo de prolongación de las neuronas que intervienen en la transmisión del impulso nervioso.
“Las neuronas tienen dos tipos de prolongaciones. Los axones, que son largos y forman los nervios, y las dendritas, más cortas y muy ramificadas”, afirma Cáceres, investigador superior del CONICET en el Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra (IMMF) de Córdoba.
Como regla general, las dendritas sirven para recibir y los axones para enviar información. Entre estas dos estructuras forman el circuito del sistema nervioso. “El cerebro tiene 500 mil kilómetros de cableado entre axones y dendritas”, comenta Cáceres.
Los microtúbulos forman el centro de los axones, que pueden tener hasta más de un metro de largo en humanos. Su crecimiento y desarrollo depende de la estabilidad de los microtúbulos y su capacidad de permanecer ensamblados.
Cáceres y su equipo descubrieron que una proteína, llamada Tau, era esencial para el crecimiento del axón porque estabilizaba los microtúbulos. En animales de experimentación se demostró que “si se agregan mínimas dosis de una sustancia – llamada Taxol – que los estabilice, se puede inducir la regeneración axonal en una lesión dramática de la médula espinal”, explica.
Pero, además, los microtúbulos juegan un rol importante en patologías donde la transmisión de los impulsos nerviosos – a través de los axones – se encuentra afectada.
“Las proteínas Tau que participan en la formación del axón están muy alteradas en enfermedades como el Alzheimer, por ejemplo”, comenta Cáceres, quien junto con su equipo está profundizando esta línea de investigación para poder conocer mejor los mecanismos que median en estas patologías.
Comunicación entre neuronas
Para Damián Refojo, la curiosidad lo es todo. Este médico de 40 años pasó de estudiar el rol de moléculas que actúan en el cerebro en enfermedades como el stress y depresión, a buscar los mecanismos que se esconden detrás del desarrollo de las neuronas, su estabilidad y la transmisión de impulsos nerviosos.
Junto con su equipo descubrieron el rol de una proteína, Nedd8, en el sistema nervioso. “Es una molécula que al pegarse a una proteína modifica su estructura, función, actividad y localización dentro de la célula”, explica el investigador, que trabaja en el Instituto Max Planck de Psiquiatría en Munich, Alemania.
Su función es agrupar a un conjunto de proteínas y receptores dentro de la sinapsis – unión entre neuronas que permite la transmisión del impulso nervioso de una neurona a otra –, y promueve que estas uniones conserven su estructura y se mantengan unidas.
Cuando Nedd8 no está presente, las neuronas no pueden desarrollarse correctamente ni mantener las espinas dendríticas, que son pequeñas prolongaciones de las dendritas donde están la mayoría de las sinapsis.
“Su rol es crítico no solo en el desarrollo de nuevas sinapsis en neuronas jóvenes sino también en el mantenimiento de sinapsis ya formadas en neuronas maduras”, asegura Refojo. Durante uno de los experimentos, lograron eliminar Nedd8 de las células durante seis horas y el 35 por ciento de las neuronas no recuperó sus espinas dendríticas luego de este ensayo.
Como resultado, cuando Nedd8 está afectada la transmisión de los impulsos nerviosos entre neuronas está afectada también. Pero Refojo y su equipo van por más. Ahora, están buscando estudiar que papel podría cumplir Nedd8 en enfermedades del sistema nervioso, como la esclerosis múltiple y el accidente cerebro vascular.
“Conocer cómo se controla la maduración y la plasticidad sináptica es una pregunta central en neurociencias, porque nos permitirá no sólo conocer mejor procesos normales como el aprendizaje o la memoria, sino también desarrollar mejores armas para combatir enfermedades del sistema nervioso para las cuales no hay tratamientos exitosos hoy en día”, asegura Refojo.
El investigador se incorporará en 2013 al Instituto de Investigación en Biomedicina-CONICET, partner de la Sociedad Max Planck de Alemania (IBioBA-MPSP) como director del laboratorio de Neurobiología Molecular.
El simposio “Fronteras en Biociencia” fue organizado por la Dirección Nacional de Relaciones Internacionales del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, IBioBA-MPSP y la Embajada de Alemania en Argentina.
Fuente: ARGENPRESS.Info
