21.10.2021 - University of Nottingham

Los científicos comprenden mejor cómo hablan las células cerebrales

La investigación podría ayudar en el tratamiento de enfermedades mentales y de la memoria

Expertos de la Universidad de Nottingham han descubierto que la inversión de la modificación de los mensajes moleculares en las sinapsis del cerebro humano puede contribuir a la reversibilidad de trastornos mentales como la ansiedad y enfermedades de la memoria como la demencia.

Los resultados, publicados en Molecular Psychiatry, suponen un paso importante en la comprensión de cómo se comunican las células cerebrales y podrían ayudar a identificar nuevos tratamientos para las enfermedades neurológicas y psiquiátricas.

La investigación fue dirigida por la Dra. Helen Miranda Knight, de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Nottingham, junto con investigadores de las Facultades de Medicina, Ciencias de la Vida y Biociencia. Se ha llevado a cabo utilizando las instalaciones más modernas de la Universidad de Nottingham, como la microscopía SLIM y el Centro de Investigación a Nanoescala y Microescala.

Las células nerviosas del cerebro humano se comunican entre sí en lugares llamados sinapsis, donde se liberan moléculas para enviar señales a la siguiente célula. Cuando las personas aprenden o recuerdan cosas, esta señalización se refuerza. Cuando la comunicación entre las sinapsis falla, los circuitos se rompen. A medida que se pierden más circuitos, esto cambia la forma en que las personas pueden pensar y realizar las tareas cotidianas. Esto se observa en los trastornos cognitivos, como las formas de demencia y algunas enfermedades mentales.

La función de las células nerviosas y las sinapsis depende de las proteínas que se fabrican utilizando la información codificada en el material genético llamado ARN. Se cree que los ARN se localizan exactamente donde y cuando se necesitan para la señalización sináptica porque una especie de "etiqueta" sináptica etiqueta la sinapsis activa correcta. Los científicos han aprendido recientemente que al ARN se le puede añadir un grupo/molécula de metilo a una de las bases del ARN que "marca" el mensaje del ARN. Esta adición de grupos metilo puede influir en la unión de las proteínas al ADN o al ARN y, en consecuencia, impedir la producción de proteínas.

Este nuevo estudio demuestra que el marcado del ARN puede invertirse en las sinapsis y, por tanto, puede actuar como una "etiqueta sináptica". Los resultados sugieren que, si se interrumpe, esto podría provocar un mal funcionamiento de las sinapsis y las células nerviosas al influir en la formación de cúmulos de proteínas tóxicas.

Los investigadores utilizaron una microscopía avanzada para examinar los cambios de los ARN marcados en el tiempo y la localización en las sinapsis, y una técnica de secuenciación para caracterizar los ARN "marcados" en el tejido cerebral del hipocampo, una región del cerebro muy importante para la formación de la memoria.

El Dr. Knight dijo: "Este nuevo estudio nos permite comprender mejor los mecanismos genómicos que regulan la comunicación de las células nerviosas en las sinapsis. Estos mecanismos genómicos implican la incorporación de grupos metilo a los mensajes de ARN y, sobre todo, su eliminación cuando una sinapsis está activa. Las implicaciones son muy importantes para el funcionamiento normal del cerebro, pero también para las afecciones mentales psiquiátricas reversibles, como los trastornos de ansiedad y adicción, y las enfermedades neurodegenerativas en fase inicial, como las demencias".

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