Descifran la maquinaria que decide cómo crecen y se mueven las neuronas

Un equipo de investigadores ha logrado descifrar la maquinaria molecular que determina cómo crecen y se mueven las neuronas, un proceso que se considera esencial para la formación y el almacenamiento de la memoria a largo plazo.

Investigar los sistemas de transporte que forman la compleja red logística de una neurona para comprender la maquinaria molecular que ayuda al desarrollo de neuronas es una de las claves para combatir algunos de los retos globales, como la demencia o las enfermedades neurodegenerativas, según los científicos.

Los resultados de la investigación, liderada por científicos del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona, aparecen hoy publicados en la revista Science Advances, y es la primera vez que los científicos revelan cómo el cerebro transporta código genético dentro de sus células.

Las células cerebrales, también conocidas como neuronas, son células complejas con largas ramas llamadas “dendritas”, informa en una nota de prensa el CRG, que ha precisado que para crecer, las neuronas construyen proteínas en lugares específicos de una dendrita, que las ayuda a crear nuevas protuberancias, controlar la dirección en la que se mueven y establecer conexiones con otras neuronas.

Ese proceso es muy importante durante el desarrollo del cerebro, porque ayuda a las neuronas a encontrar su espacio en el tejido cerebral. El plan genético para construir miles de diferentes tipos de proteínas útiles viaja continuamente alrededor de las ramas de la célula en forma de “ARN mensajero” (ARNm), que es información genética copiada del ADN.

“Pero cómo las neuronas, que son las células animales más largas, consiguen que el plan genético llegue al lugar debido en el tiempo debido es una pregunta que aún no tiene respuesta”, ha observado este centro de investigación.

Se creía que es transportado por las “kinesinas”, proteínas largas con dos patas que caminan con un pie en frente al otro para llegar a un destino, pero no hay pruebas directas todavía para demostrarlo.

Los resultados, ha incidido el Centro de Regulación Genómica, son interesantes porque el “ARNm” tiene un papel importante en el almacenamiento y la formación de la memoria.

“Santiago Ramón y Cajal fue el primero en describir la idea de que nuestros cerebros almacenan recuerdos reforzando las sinapsis neuronales, lo que hace que las células cerebrales cambien de forma para que puedan agarrarse una a la otra y conducir señales con más eficacia,” ha señalado el científico Sebastian Maurer, investigador del Centro de Regulación Genómica y autor principal del estudio.

Más de un siglo después “estamos describiendo un mecanismo esencial que probablemente subyace a sus teorías, mostrando cuán adelantado estaba a su tiempo”, ha destacado el investigador.

Los investigadores recrearon las autopistas celulares autoensambladas de manera sintética usando componentes puros en un tubo de ensayo, revelando la función de las moléculas y cómo trabajan juntas para transportar “ARNm”.

Las proteínas purificadas, que se sospecha que son importantes para el transporte de “ARNm” en neuronas, eran marcadas con tintes fluorescentes y estudiadas con microscopios de alta sensibilidad que detectan el movimiento rápido de moléculas solas.

“Encontrar el vehículo exacto que transporta ARNm es como buscar una aguja en un pajar, por lo que casi todos pensaban que era imposible,” comenta Sebastian Maurer, “pero se hizo, y no habría sido posible sin el CRG o la inversión que hace el gobierno español en proyectos de alto riesgo.”