Resuelven el misterio de una proteína implicada en enfermedades nerviosas

La neurotransmisión es uno de los fenómenos más complejos de la naturaleza y en el que una maquinaria proteica debe interaccionar de forma precisa y eficiente en tan solo varios milisegundos. Por eso, siempre ha sido especialmente dificultoso de estudiar en el laboratorio.

Uno de los enigmas era el rol de la complexina, una proteína que se encuentra alterada en diversas enfermedades como la esquizofrenia, el Mal de Alzheimer o el de Parkinson. Hasta ahora algunos estudios la mostraban como activadora de la liberación de neurotransmisores, mientras que en otros estudios y en ciertos tipos de sinapsis se observaba el efecto contrario. Estas discrepancias solían atribuirse a diferencias en los procedimientos experimentales y/o a la especie estudiada, pero ahora se ha descubierto que no es así.

En un nuevo estudio, unos científicos han conseguido explicar estas discrepancias como consecuencia de un rol dual de la complexina.

El estudio lo ha llevado a cabo un equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Ciencias Multidisciplinares (MPI-NAT) en Alemania, la Universidad de Barcelona (UB) y el Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL), ubicado en Hospitalet de Llobregat y que es una de las instituciones CERCA de la Generalitat de Cataluña.

Gracias al liderazgo y la investigación previa de los doctores Holger Taschenberger y Kun-Han Lin, y a los profesores Nils Brose y Erwin Neher, este último ganador del premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1991, el grupo de investigación ha utilizado tecnologías de electrofisiología de última generación para analizar la función de la complexina en varias sinapsis centrales. Sobre la base de las respuestas sinápticas obtenidas, se ha elaborado un modelo matemático que puede reconciliar los dos roles aparentemente contradictorios de la complexina.

Así pues, los autores del estudio concluyen que esta proteína tiene una función dual: por un lado, actúa como punto de control asegurando la correcta preparación de las vesículas antes de que llegue el estímulo nervioso y, por otro, también promueve la fusión de las vesículas durante el estímulo nervioso. Su ausencia provoca la formación de vesículas defectuosas y la liberación aberrante de neurotransmisores fuera del estímulo nervioso, en contraste con un marcado déficit de liberación durante este.

El Dr. Francisco López-Murcia, primer autor de este estudio e investigador principal del IDIBELL y de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud y del Instituto de Neurociencias de la Universidad de Barcelona en este grupo satélite del Instituto Max-Planck, cree que “con el tiempo, este estudio será considerado un hito en la investigación en neurobiología”.

El Dr. Francisco López-Murcia. (Foto: IDIBELL)

Un grupo satélite del Instituto Max-Planck

El Dr. López-Murcia se ha incorporado recientemente al grupo de investigación en neurobiología celular y molecular del IDIBELL y la UB después de realizar el postdoctorado en el laboratorio del profesor Nils Brose en el MPI-NAT, en la ciudad alemana de Gotinga. Al menos durante los próximos cinco años, este grupo de investigación seguirá vinculado al Instituto Max Planck como grupo satélite, es decir, contará con la colaboración entre investigadores y también recibirá financiación. Gracias a ello y a becas propias, ya ha podido establecer aquí el laboratorio desde donde seguir investigando para “lograr entender mejor las complicaciones nerviosas que muestran a los individuos con mutaciones en la complexina y otras proteínas sinápticas”.

El estudio se titula “Complexin has a dual synaptic function as checkpoint protein in vesicle priming and as a promoter of vesicle fusion”. Y se ha publicado en la revista académica Proceedings of the Natural Academy of Sciences (PNAS). (Fuente: IDIBELL)