Los investigadores han descubierto una forma previamente desconocida de comunicación celular en el cerebro en la que las proteínas se transfieren directamente entre las neuronas. Según ellos, si lo controlamos, potencialmente podríamos desarrollar nuevos tratamientos para la demencia y otras enfermedades neurológicas.
En general, la comunicación neuronal ocurre a través de la mediación de neurotransmisores dispersos a través de las sinapsis (por lo que transmiten señales de una célula a otra). Sin embargo, los científicos han notado que ciertas proteínas en el cerebro se mueven de manera diferente. Esto les llevó a sugerir que las neuronas también pueden estar involucradas en el intercambio de estas mezclas.
Por ejemplo, proteínas como la tau y la sinucleína se mueven entre las células cerebrales y se acumulan en placas, lo que contribuye al desarrollo de la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas. Sin embargo, hasta ahora, los investigadores no estaban seguros de si esta transferencia transneuronal de proteínas representaba un modo de comunicación puramente patológico o si se observaba el mismo mecanismo en la actividad cerebral sana.
Para responder a esta pregunta, los autores del estudio utilizaron una molécula marcadora llamada biotina para marcar las proteínas neuronales en los ojos de las ratas. 11 días después, encontraron que la biotina podía detectarse en las neuronas de la corteza visual de los animales. Esto significa que algunas de las proteínas marcadas en realidad fueron transportadas a células distantes en el cerebro.
"Esta es una forma completamente nueva en la que las células del cerebro pueden comunicarse entre sí que nunca antes se había integrado en la forma en que pensamos sobre la salud y la enfermedad", dijo el Dr. Hollins Klin, uno de los autores del estudio.
Usando una técnica llamada espectroscopia de masas, los investigadores identificaron aproximadamente 200 proteínas etiquetadas que alcanzaron la corteza visual. Tau y sinucleína están entre ellos. Esto significa que la transferencia neuronal de estas dos mezclas no se limita únicamente a condiciones patológicas.
“Esto confirma que en cerebros sanos con tau y sinucleína, todo está bien y su movimiento alrededor del cerebro es normal”, dice Klein. “Pero en las personas con Alzheimer, una forma tóxica de la proteína se transporta entre las neuronas”.
Un análisis más profundo reveló que las proteínas se transportan de una neurona a otra dentro de paquetes unidos a la membrana llamados exosomas, que median la comunicación celular al transportar una serie de compuestos mediadores entre las células. Los investigadores también encontraron que las proteínas normalmente se transfirieron a las neuronas excitadoras pero no a las inhibidoras.
Los autores resumen que sus hallazgos “demuestran el transporte no patológico de varias proteínas endógenas [entre neuronas]”. Según ellos, es muy posible establecer un control sobre esta comunicación y manipular la actividad cerebral. Por supuesto, habrá que investigar mucho más antes de eso. Sin embargo, los resultados del presente estudio abren una vía completamente nueva para el estudio y tratamiento de los trastornos neurológicos.
El estudio se publica en Cell Reports.
Fuente: IFLScience
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