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Nº 138 - 2 de junio de 2010

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Investigan tráfico intracelular de las neuronas y sus consecuencias
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PULSACIÓN SEMANAL
 
 

Con proyecto Fondecyt liderado por el doctor Andrés Couve
Investigan tráfico intracelular de las neuronas y sus consecuencias

  • Utilizando un microscopio que captura imágenes vivas a alta velocidad y desarrollando modelos matemáticos de simulación se desentrañará uno de los misterios de la biología celular del sistema nervioso: ¿Cómo se articula la red de comunicación interna de una neurona para el transporte de proteínas?

Dr. Andrés Couve

Imaginemos que una neurona es como una gran ciudad, llena de calles, arterias principales y un sistema de abastecimiento muy complejo. Tal como ocurre cuando se viaja en una gran urbe, antes de salir hay que saber hacia dónde vamos, qué medio de transporte utilizaremos y qué ruta nos conviene. Quizá más importante todavía, cuando la neurona recibe información que proviene, por ejemplo, de un neurotransmisor que le dice qué hacer, este sistema se modificará permitiendo que su función se adapte y sea capaz de responder de manera dinámica a su entorno.

Debido a la compleja morfología de las neuronas aún se desconoce cómo se llevan a cabo estas funciones internas, un misterio que los investigadores de la Facultad de Medicina de la U. de Chile están dispuestos a resolver. Para ello el académico del Instituto de Ciencias Biomédicas (ICBM), Andrés Couve, se adjudicó un proyecto Fondecyt Regular que se extenderá por los próximos tres años y que le ayudará a analizar cómo se utilizan las avenidas intracelulares para destinar las proteínas encargadas de responder al neurotransmisor GABA y así lograr una función apropiada del sistema de transmisión sináptica inhibitoria.

Utilizando un microscopio que permite capturar imágenes fluorescentes en muestras vivas a alta velocidad y con la ayuda de matemáticos y físicos, los científicos trabajarán para descifrar los complicados movimientos a través de esta red de transporte. “Las neuronas tienen diversos receptores que captan neurotransmisores específicos ubicados en sitios estratégicos. Nosotros investigaremos cómo viajan los receptores de GABA desde que se sintetizan hasta que se insertan en los lugares de destino y las consecuencias funcionales de este traslado, así como de su remoción”, explica el Dr. Couve.

Los receptores de GABA, ubicados en gran parte del sistema nervioso, se caracterizan por tener capacidades inhibitorias, eso significa que contribuyen a silenciar a las neuronas. “Imaginemos que una persona se golpea un dedo, el estímulo generará una respuesta eléctrica que se propagará desde el dedo hasta la médula, donde una primera neurona hará sinapsis para proyectarse hacia los centros superiores. En este caso el neurotransmisor activado será el glutamato que tiene una función excitatoria. Sin embargo, también entrarán en acción receptores para GABA, que le pondrán freno a esta conducción nociceptiva”, comenta.

Blancos terapéuticos

Es más, desde hace años que los receptores GABA son blancos terapéuticos farmacológicos, de hecho se han creado drogas que los potencian para que produzcan efectos analgésicos, sedativos y ansiolíticos. “Hay un equilibrio entre los neurotransmisores, de tal manera que el organismo autorregula la excitación e inhibición. Sin embargo, nosotros hallamos que en ciertos casos, cuando la estimulación de la neurona es intensa y persistente, los receptores de glutamato no sólo excitan a la célula vecina, sino que también facilitan la conducción nerviosa al modular al receptor de GABA, haciéndolo desaparecer de su sitio de acción”, apunta el académico.

Añade que: “Nuestra contribución está centrada en que definimos el mecanismo molecular que explica la forma en que los receptores llegan a la superficie y a su sitio de acción, una actividad que a todas luces es muy dinámica. Asimismo, determinamos por qué vías son removidos a causa de una excitación excesiva”.

Estos hallazgos de los investigadores chilenos contribuyen al modelo de transmisión de daño y exponen una nueva vía para controlar el dolor cuando se trata de un problema persistente y muy intenso.

“Para encontrar aplicaciones concretas primero tenemos que entender la dinámica intracelular de la neurona, un desafío fascinante. A eso nos abocaremos en los próximos años, a comprender la circulación interna por estas calles, su estructura y movilidad. Más tarde estudiaremos cómo se modifica la matriz al entrar en acción el neurotransmisor GABA y otras señales”, resalta.

Con la ayuda de un matemático y un físico, los profesores Jaime Ortega de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la U. de Chile, y Steffen Härtel, también académico del ICBM, se reproducirá lo que hace la célula con un modelo de simulación. “El trabajo multidisciplinario es muy interesante porque los problemas se abordan con una visión más amplia y enriquecedora”, plantea.

Cecilia Coddou