Redes neurona-astrocito, depresión y adicciones

Una investigación revela la importancia que tiene una clase de células cerebrales, los astrocitos, para el funcionamiento de una región del cerebro relacionada con los estados de ánimo.

El estudio lo ha llevado a cabo un equipo que incluye a Marta Navarrete, investigadora del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el Instituto Cajal, ambas instituciones en España.

Los resultados del estudio demuestran que los astrocitos, las células no neuronales más numerosas del cerebro, son decisivas en los sistemas de recompensa. Lo descubierto subraya la importancia de estudiar las redes neurona-astrocito en el núcleo accumbens, región del cerebro que desencadena las conductas orientadas a la recompensa, como dianas terapéuticas en patologías como la adicción o la depresión, relacionadas con los cambios en los circuitos de recompensa del cerebro.

“A pesar de que el núcleo accumbens está compuesto tanto de neuronas como de astrocitos, hasta ahora se había creído que las neuronas eran las únicas responsables de sus funciones”, expone Marta Navarrete. “Hemos descubierto que los astrocitos del núcleo accumbens responden de manera diferenciada a señales provenientes de distintas regiones involucradas en tareas como la memoria y el aprendizaje (hipocampo), en las emociones (amígdala), o en la toma de decisiones (corteza prefrontal) y que, además, se organizan en redes específicas”, explica la investigadora. El trabajo demuestra que los astrocitos son capaces de integrar señales de información de manera no lineal, lo que revela la red neurona-astrocito como clave en las propiedades de integración del núcleo accumbens.

La investigadora señala que los resultados ponen de manifiesto la necesidad de estudiar mapas funcionales y no solo neuronales, pues han demostrado que los astrocitos desempeñan un papel activo en la función sináptica y en el procesamiento de información neuronal mediante el intercambio de señales con las neuronas. “Si avanzamos en el estudio de las funcionalidades de accumbens, no solo entenderemos mejor enfermedades relacionadas con el estado de ánimo, sino que podremos encontrar dianas terapéuticas eficaces”, señala Navarrete.

Redes astrocito-neurona en el núcleo accumbens. (Imagen: Marta Navarrete (CSIC))

Un método para cartografiar redes neurona-astrocito

Los investigadores han implementado una nueva herramienta de estudio (CaMPARIGFAP) que les ha permitido analizar por primera vez circuitos neurona-astrocito específicos. “Se trata de un sensor de calcio con el que hemos podido desarrollar un análisis espacial de la actividad de los astrocitos a gran escala. Es un método muy versátil para analizar tejido fijado ex vivo e in vivo”, explica Irene Serra, investigadora del CSIC en el Instituto Cajal y primera autora del estudio.

En el estudio se ha combinado el uso de esta nueva herramienta con técnicas experimentales como la optogenética para estimular circuitos específicos con luz y la electrofisiología para estimular la actividad neuronal. “Esta metodología nos ha permito avanzar en el estudio de las redes neurona-astrocito y puede ser de gran utilidad para continuar en el camino del conocimiento del funcionamiento de los circuitos de recompensa”, señala la investigadora.

El estudio se titula “Ca2+-modulated photoactivatable imaging reveals neuron-astrocyte glutamatergic circuitries within the nucleus accumbens”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Communications. (Fuente: Esther M. García Pastor/ CSIC)