NEUROCIENCIAS

Así se comunican las neuronas entre ellas

El hallazgo llevará a importantes avances en el estudio de dolencias como el Parkinson

Juan Scaliter - 17/08/2017

Así se comunican las neuronas entre ellas
Muestra del tejido del cerebro de un ratón. En rojo está marcada la S (sinapsis) y la V de vesícula sináptica. Crédito imagen: Center for Biologic Imaging/University of Pittsburgh

Las neuronas se comunican entre sí liberando sustancias químicas llamadas neurotransmisores (por ejemplo dopamina y glutamato), en el espacio entre dos neuronas que se conoce como sinapsis. Los neurotransmisores que esperan su “turno” para ser liberados, se alojan en pequeños sacos llamados vesículas sinápticas.
Se trata de un sistema perfectamente coordinado que regula la demanda y la respuesta y controla el “turno” de cada neurotransmisor. Pero a veces falla y en estos casos produce importantes consecuencias, principalmente en enfermedades vinculadas a la dopamina, como la esquizofrenia o el Parkinson. Ahora, un grupo de  investigadores de la Universidad de Pittsburgh, liderados por Zachary Freyberg, ha descubierto el mecanismo que controla este complejo ciclo analizando el cerebro de moscas y ratones.

Cuando el equipo de Freyberg activó la liberación de la dopamina en las neuronas, las vesículas sinápticas comenzaron a liberar la dopamina, tal y como se esperaba. Pero entonces el equipo notó algo sorprendente: el contenido adicional se cargó en las vesículas antes de que estas tuvieran la oportunidad de vaciarse, como si se produjera un atasco de neurotransmisores. Los experimentos subsiguientes mostraron que esta carga de vesículas inducida por actividad se debió a un aumento de los niveles de acidez dentro de las mismas.
“Nuestros hallazgos – explica Freyberg en un comunicado – demuestran, por primera vez, que las neuronas pueden cambiar la cantidad de dopamina que liberan en función de su actividad general. Cuando este mecanismo no funciona correctamente, podría llevar a efectos profundos sobre la salud. Los resultados, completamente inesperados, contradicen el dogma existente de que una cantidad finita de señal química se carga en una vesícula en cualquier momento y que la acidez vesicular es fija”.
Los resultados, publicados en Neuron, también revelaron que el aumento de acidez era impulsado por un canal de transporte en la superficie de la célula, lo que permitía que una afluencia de iones de glutamato cargados negativamente, entrara en la neurona, aumentando así su acidez. Eliminar mediante ingeniería genética este transportador hizo que los animales respondieran menos a la anfetamina, un fármaco que ejerce su efecto estimulando la liberación de dopamina de las neuronas.

“En este caso – añade Freyberg –, el glutamato no está actuando como un neurotransmisor, sino que funciona principalmente como una fuente de carga negativa, que es utilizada por estas vesículas de una manera realmente inteligente para manipular la acidez y cambiar su contenido de dopamina. Esto pone en tela de juicio todo el modelo de vesículas de los libros de texto que señalan que estos sacos tienen cantidades predeterminadas de neurotransmisores. Parece que estas vesículas modifican dinámicamente su contenido para que coincida con las condiciones de la célula según sea necesario. Esto nos permite  razonar que un desequilibrio entre los dos neurotransmisores podría estar contribuyendo a los síntomas en estas enfermedades”.


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