Cómo las neuronas desactivan conexiones

Fortalecer y debilitar las sinapsis, que son las conexiones entre neuronas, es vital para el desarrollo del cerebro y su funcionamiento cotidiano. Una forma de que las neuronas debiliten sus sinapsis es absorber los receptores de sus superficies que normalmente responden al glutamato, una de las sustancias excitatorias del cerebro.

En un nuevo estudio, el equipo de Elly Nedivi, del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria, adscrito al MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) en Cambridge, Estados Unidos, ha logrado averiguar en detalle cómo tiene lugar esta reabsorción de receptores.

Nedivi y sus colegas han comprobado que una proteína conocida como CPG2 es fundamental en esta regulación, lo cual resulta doblemente revelador dado que las mutaciones en la versión humana de CPG2 han sido previamente relacionadas con el trastorno bipolar.

Las neuronas se comunican en las sinapsis a través de neurotransmisores como el glutamato, que fluye de la neurona presináptica a la postsináptica. Esta comunicación permite al cerebro coordinar la actividad y almacenar información, como nuevos recuerdos.

Estudios anteriores han mostrado que las células postsinápticas pueden arrastrar activamente algunos de sus receptores en un fenómeno conocido como depresión a largo plazo. Este importante proceso permite que las células debiliten conexiones pobres y acaben eliminándolas, y también que recalibren su punto de ajuste para excitaciones posteriores. El proceso puede además protegerlas de la sobrexcitación, al hacerlas menos sensibles a un estímulo continuo.

Los autores del nuevo estudio han descubierto que la proteína CPG2 conecta a modo de puente, como el mostrado aquí simbólicamente, el citoesqueleto con la maquinaria endocítica durante la reabsorción de los receptores de glutamato. Continuando con el símil, diríamos que cada “coche” sobre el “puente” transporta una vesícula que contiene receptores de glutamato. (Foto: Mark Steele)

Absorber los receptores precisa del citoesqueleto, que proporciona la fuerza física, y un complejo especializado de proteínas conocido como sistema endocítico. Esta maquinaria lleva a cabo la endocitosis, el proceso de tirar de una sección de la membrana celular, dándole la forma de una vesícula, junto con cualquier otra cosa unida a su superficie. En la sinapsis, este proceso se usa para interiorizar receptores.

Hasta ahora, se desconocía cómo estaban relacionados el citoesqueleto y la maquinaria endocítica. En el nuevo estudio, el equipo de Nedivi ha descubierto que la proteína CPG2 forma un puente entre ambos.

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