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REPORTAJES
Investigadores de la Universidad de Sevilla estudian el papel de una proteína
protectora ante el desgaste de las neuronas y los mecanismos que evitan la
neurodegeneración en los terminales sinápticos.
Cómo se mantienen los
terminales nerviosos
mía del soma neuronal”, se planteó el grupo de científicos.
El estudio pretende demostrar la
relación entre una proteína de las
vesículas sinápticas denominada
Cysteine String Protein-alfa (CSPalfa), probablemente implicada en
la recuperación y plegamiento de
otras proteínas, con esta función
de “mantenimiento” estructural.
“Curiosamente, ratones modificados genéticamente que carecen de
la CSP presentan una degeneración temprana de sus terminales
De esta for ma, el estudio se
orienta ahora en profundizar en
el mecanismo molecular de todos estos procesos, que apuntan
a que “el deterioro se inicia en la
sinapsis, afectando después hacia
atrás al resto de la neurona”. Tal
y como indica el equipo, “por eso
trabajamos en un modelo para entender la neurodegeneración. Hemos inhibido la proteína pero…
¿Cómo se produce exactamente
la degeneración, por qué? Visto al
microscopio electrónico es como
nerviosos”, indica Fernández Chacón, exponiendo que “los animales
nacen sanos, pero en menos de un
mes experimentan un gran deterioro neuronal”.
Los expertos están analizando el
mecanismo de este desgaste, realizando experiencias como el bloqueo de la actividad neuronal en
cultivos neuronales procedentes
de estos ratones sin proteína CSP
de cara a comprobar su evolución.
“Carecen de la proteína protectora, pero… ¿qué ocurrirá si usan
menos sus conexiones nerviosas?
O también, ¿hasta qué grado de
actividad o cuánto tiempo puede
proteger la CSP?”, se plantea Fernández Chacón.
una planta que se seca. Hemos de
identificar y observar las moléculas claves implicadas y averiguar
qué hacen. El conocimiento de
esos mecanismos será relevante
para entender la neurodegeneración en enfermedades humanas”.
tural de los terminales nerviosos.
De esta forma, el esclarecimiento
del funcionamiento molecular de
la proteína CSP resulta de gran
trascendencia, y es uno de los objetivos del equipo encabezado por el
doctor Fernández Chacón.
La proteína CSP es un co-chaperón. Es decir, una molécula
implicada en el plegamiento de
otras proteínas, ayudando en el
proceso. Las proteínas chaperonas están presentes en todas las
células, aunque no forman parte
¿
Santi
Folch
Se desgastan los ter minales neuronales con el uso? A
esta pregunta pretende dar
respuesta el equipo de investigadores del Instituto de Biomedicina
de Sevilla, analizando los mecanismos moleculares que influyen
en la neurodegeneración. De esta
forma, averiguar si los terminales
sujetos a una alta actividad son
más vulnerables que los demás,
o si disponen de una maquinaria
que les proteja, son incógnitas que
el grupo pretende desvelar. Rafael
Fernández Chacón, responsable
Algunas células nerviosas
pueden recibir hasta medio
millón de impulsos nerviosos
al día
del proyecto, plantea la cuestión:
“Un bólido de Fórmula 1 necesita
que los mecánicos recambien las
ruedas desgastadas tras varias
vueltas al circuito. ¿Existen ‘mecánicos moleculares’ que restablecen la función de los terminales nerviosos perturbados por la
actividad?”.
Tal y como indica el investigador, las sinapsis se definen como
los puntos de contacto donde se
produce la comunicación entre
las neuronas. Hasta ellas llegan,
por un lado, unas prolongaciones de estas células denominadas
dendritas, que “se ramifican a
la manera de un árbol” y constituyen la parte “receptora” de la
42 • Andalucía Innova
conexión. Por el otro lado estarían las terminaciones del axón,
otra prolongación de la neurona
que conduce el impulso nervioso
desde el cuerpo celular (soma),
siendo la parte “emisora” del
contacto.
En la comunicación de tipo
químico (las sinapsis también
pueden ser eléctricas), estas terminaciones emisoras producen
unas vesículas cargadas de unas
proteínas denominadas neurotransmisores, que transmiten información de una neurona a otra.
“Al microscopio electrónico son
como bolsitas de membrana que
tienen dentro el neurotransmisor,
y para que sea liberado la bolsita
se fusiona con la membrana del
propio terminal nervioso”, explica Fernández Chacón.
El fenómeno puede ocurrir miles de veces diariamente en terminales que se encuentran muy
alejados del cuerpo de la neurona, “incluso metros”, indican los
investigadores. Algunas células
nerviosas pueden recibir hasta
medio millón de impulsos nerviosos al día. Este alto nivel de actividad fue el motor inicial de la investigación. “Probablemente los
terminales nerviosos dispongan
de una maquinaria molecular que
les permita mantener la función
sináptica de forma prolongada en
el tiempo, y además con autono-
Proteínas que ayudan a
otras
Recientemente, la generación y
caracterización de una línea de ratones carentes de CSP ha revelado
que esta proteína no es necesaria
para el funcionamiento normal
de la sinapsis, pero es imprescindible para el mantenimiento de
la integridad funcional y estruc-
Grupo de
investigación
liderado
por Rafael
Fernández
Chacón. /A. I.
de la estructura primaria de las
proteínas funcionales. Sólo se
unen a ellas para ayudar en su
plegamiento, ensamblaje y transporte celular a otra parte de la
célula, donde realizarán su función. La correcta conformación
tridimensional -plegamiento- de
las proteínas es fundamental para su funcionamiento, y para que
se logre pueden actuar a la vez
varias chaperonas que trabajan
coordinadas. La CSP sería una de
ellas, asistiendo a las demás en el
proceso. Una función que se ha
demostrado vital para el mantenimiento estructural de la conexión
sináptica y, a la larga, de la propia
neurona.
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