Resuelto un rompecabezas sobre la comunicación neuronal

Según expertos en la materia, las enfermedades neurodegenerativas humanas podrían deberse a fallos de las comunicaciones neuronales.

Una enzima llamada Skywalker

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Los avances médicos no dejan de sucederse en Europa a un ritmo vertiginoso, y ahora un equipo de investigación con sede en Bélgica ha añadido uno más a la lista al descubrir el mecanismo que asegura la señalización neuronal durante períodos prolongados de tiempo, un proceso que resulta dañado en enfermedades neurológicas como el Parkinson.

Este hallazgo podría propiciar en un futuro una solución para erradicar de una vez por todas los fallos en la comunicación entre las células del cerebro. El estudio, publicado en una revista Cell, fue financiado en parte por dos proyectos de la Unión Europea: NEURORECYCLING y SYNAPSEFUNCTION.

NEURORECYCLING («Mantenimiento de la neurotransmisión: endocitosis mediada por la clatrina y “kiss-and-run”»), coordinado por el Instituto de Biotecnología de Flandes (VIB), obtuvo una beca de excelencia Marie Curie por valor de 1,5 millones de euros al amparo del Sexto Programa Marco (6PM) con el objetivo de profundizar los conocimientos sobre los mecanismos del reciclado de las vesículas mediante ensayos morfológicos y funcionales.

Por su parte, SYNAPSEFUNCTION («Estudios moleculares del reciclaje de las vesículas sinápticas en la salud y en la enfermedad»), también coordinado por el VIB, cuenta con una subvención del Consejo Europeo de Investigación (CEI) que asciende a un total de 1,5 millones de euros. SYNAPSEFUNCTION, iniciado a principios de 2011, se dedica a investigar mecanismos reguladores desconocidos hasta ahora que participan en la sinapsis y que podrían regular la plasticidad sináptica.

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Skywalker

Uno de los autores, el Dr. Patrik Verstreken del Departamento de Genética Molecular y del Desarrollo del VIB, así como del Instituto de Genética Humana de la Universidad Católica de Lovaina, halló con sus colaboradores una enzima llamada Skywalker que regula el delicado equilibrio que posibilita la comunicación. Según expertos en la materia, las enfermedades neurodegenerativas humanas podrían deberse a fallos de las comunicaciones neuronales.

«Espero que el hecho de desentrañar el funcionamiento de Skywalker nos aclare no sólo el sistema de comunicación entre neuronas, sino también que facilite el descubrimiento de nuevas técnicas de diagnóstico y terapias para enfermedades neurológicas como el Parkinson», declaró el Dr. Verstreken.

Los trastornos cerebrales tienen consecuencias muy graves en quienes los padecen. Al menos el 20% de ellos sufren perturbaciones mentales, y se sabe que cerca de mil millones de personas padecen los efectos de diversas patologías neurológicas. Más del 8% de los pacientes ubicados en países occidentales precisan analgésicos para sobrellevar su dolencia.

Para hallar la solución a este problema, es necesario lograr un conocimiento científico más profundo de la comunicación neuronal. Las células cerebrales se comunican a través de las sinapsis, un mecanismo que los expertos describen como el paso de señales eléctricas a través de vesículas (pequeñas bolsas de membrana que contienen sustancias señalizadoras).

Cuando una vesícula libera estas sustancias señalizadoras, se activa otra neurona. Las vesículas se reutilizan repetidamente, lo cual lleva consigo el deterioro de las proteínas necesarias para desempeñar su función adecuadamente. Esto afecta a la liberación de las sustancias señalizadoras mencionadas.

Existe un paso adicional en el mecanismo de reciclado celular que permite que las vesículas funcionen correctamente y que en la mayoría de células se encuentra mediado por los endosomas.

Las proteínas vesiculares halladas en estos endosomas se organizan para garantizar el correcto funcionamiento de las vesículas recicladas. Aquí es donde cobra sentido la investigación referida, pues pone de manifiesto que la enzima Skywalker regula ese paso añadido.

Los autores examinaron a moscas de la fruta que carecían de la Skywalker y observaron que esta característica potenciaba la señal entre cada par de células cerebrales, lo cual incrementaba el grado de estrés al que estaban sometidos estos insectos.

El descubrimiento de esta conexión entre la Skywalker y el proceso de señalización podría facilitar el diseño de un nuevo tratamiento para enfermedades neurológicas como el Parkinson. Precisamente en las fases iniciales de este mal se observa que las señales entre neuronas son muy débiles.

El Dr. Verstreken manifestó su interés por ahondar en esta investigación. No obstante, reconoció la dificultad de determinar la forma más acertada de mantener el delicado equilibrio que garantiza una comunicación óptima.

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