Avances en estudio sobre conexiones neuronales

Luego de ocho años de trabajo, la Dra. Francisca Bronfman, neurobióloga e investigadora del Instituto de Ciencias Biomédicas UNAB, logró importantes descubrimientos en el área de la neurociencia, ganando un espacio en la prestigiosa revista científica eLife.

Los resultados de este trabajo se enmarcan en la plasticidad cerebral o neuronal, relacionado a los procesos celulares y moleculares que permiten la conexión entre neuronas. “Estos serían la base de distintos procesos fisiológicos que nos permiten, por ejemplo, almacenar o aprender nuevas habilidades”, explica Bronfman.

 

Para que la plasticidad neuronal ocurra, la neurona debe expresar nuevos genes y empezar a sintetizar nuevas proteínas. A este proceso se le conoce como regulación de la expresión génica, que comienza en el núcleo donde está almacenado el ADN.

Dado que las neuronas son células que cubren distancias considerables en un organismo, requieren de sistemas de transporte de señales desde el axón al núcleo. Este proceso busca promover la plasticidad neuronal a distancia. “El núcleo de una neurona motora está en la médula espinal y su axón se extiende más de un metro para controlar el movimiento de los músculos en un humano adulto”.

Los hallazgos

El trabajo de Bronfman y su equipo muestra que la proteína neuronal BDNF, esencial para los procesos de plasticidad neuronal, es capaz de iniciar una señal en el axón. Esta señal se transporta hasta el núcleo, activando la expresión de genes que favorecen la conexión entre neuronas. Esto lo hace promoviendo la formación de un endosoma de señalización, organelo que viaja desde el axón hasta el núcleo moviendo señales dentro la neurona.

“Este proceso podría homologarse a un delivery que lleva un paquete de una ciudad a otra en su auto. Los endosomas de señalización son transportados por motores celulares que utilizan la energía del ATP para generar movimiento en las carreteras celulares”, ejemplifica.

La novedad de este estudio es que se describió por primera vez que los endosomas de señalización orquestados por BDNF desde los axones son capaces de incrementar la expresión de genes y la síntesis de proteínas en el cuerpo neuronal. Esto favorece el crecimiento de las conexiones del sistema nervioso central, sugiriendo que este proceso podría ser relevante en la formación y mantención de circuitos neuronales.

Nuevas terapias

Para la investigadora UNAB, entender los mecanismos básicos de cómo las neuronas mantienen circuitos activos sanos es muy importante para la generación de aplicaciones biomédicas. Esto, porque la alteración de esas señales neurotróficas produce enfermedades donde la memoria y el aprendizaje se ven impedidos, como son en el Alzheimer y la demencia frontotemporal.

“Existen estudios que proponen a BDNF como un blanco terapéutico para la enfermedad de Alzheimer, usando terapia génica o moléculas pequeñas que imitan las acciones de esta neurotrofina”, agrega Bronfman.

Asimismo, el trayecto que sigue el endosoma de señalización por la neurona revela la existencia de caminos que permitirían controlar la expresión de genes alterados en enfermedades neurodegenerativas, abriendo vías alternativas para la terapia génica.

Fuente: UNAB