Científicos de la Universidad de Nottingham, en Reino Unido, han descubierto que determinados cambios en los mensajes moleculares que activan las sinapsis del cerebro humano pueden contribuir a solucionar problemas de salud mental como la ansiedad y enfermedades de la memoria, como por ejemplo los distintos tipos de demencia.
De acuerdo a una nota de prensa, la nueva investigación publicada recientemente en la revista Molecular Psychiatry constituye un paso clave para lograr comprender cómo se comunican las neuronas y otras células cerebrales, además de profundizar en aspectos desconocidos de las sinapsis. Todo esto podría ayudar a identificar nuevos tratamientos destinados a combatir afecciones neurológicas y psiquiátricas.
El rol de los mensajeros celulares en las sinapsis
Se sabe que las células nerviosas del cerebro humano se comunican entre sí conformando conexiones llamadas sinapsis. En las mismas se liberan moléculas con el propósito de enviar señales a la siguiente célula, creando así una red compleja que hace posible determinadas funciones.
De esta forma, cuando las personas aprenden algo o recuerdan cosas trascendentes, esta señalización se fortalece, facilitando una mayor actividad de los mensajeros moleculares. Por el contrario, si la comunicación entre las sinapsis falla, los circuitos o redes neuronales se rompen y la dinámica funcional que depende de los mismos declina considerablemente.
A medida que se deterioran más circuitos o redes de sinapsis, la forma en que las personas desarrollan sus habilidades de pensamiento o realizan las tareas diarias cambia por completo, disminuyendo la calidad de sus respuestas. Con el paso del tiempo, esto desemboca en trastornos cognitivos como la demencia o puede propiciar patologías de raíz mental y consecuencias psicosociales, como la ansiedad.
«Traducir» el ARN para activar las sinapsis
Sin embargo, el avance de los científicos británicos se sustenta en la identificación de algunas de las bases moleculares que condicionan a los marcadores genéticos, los cuales cumplen un rol central en la activación de las sinapsis. Vale recordar que trabajan como «mensajeros», enviando señales para poner en marcha o detener todos estos procesos.
Profundizando un poco más, debemos considerar que la función de las células nerviosas y las sinapsis está fuertemente condicionada por las proteínas que se elaboran utilizando información codificada en material genético, concretamente en el denominado ARN o ácido ribonucleico.
El ARN se coloca exactamente en el lugar preciso y el momento indicado para la señalización sináptica, gracias a algún tipo de «etiqueta» que trabaja como un «mensajero», para lograr activar la sinapsis correcta. Si se agregan determinadas moléculas al ARN, concretamente los llamados grupos metilo, todo este mecanismo de relojería que facilita las sinapsis puede verse modificado.
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El mecanismo de plasticidad sináptica
Los científicos han descubierto que la adición de grupos metilo puede influir en las proteínas que se unen al ARN y detener la producción de proteínas, vital para la dinamización de las sinapsis. Sin embargo, al mismo tiempo el marcado de ARN se puede invertir en las sinapsis y, de esta forma, actuar como una «etiqueta sináptica» que da vía libre al desarrollo de las redes y conexiones, aumentando las funciones cerebrales relacionadas.
En definitiva, los procesos de plasticidad sináptica, que son la base del aprendizaje y la formación de la memoria, requieren que el ARN se «traduzca» localmente en las sinapsis. Cuando el mecanismo se interrumpe es posible desencadenar un mal funcionamiento de las sinapsis y las células nerviosas, propiciando la formación de grupos de proteínas tóxicas.
Como contrapartida, la modificación o inversión de los marcadores puede ser útil para agilizar las sinapsis sinapsisy hasta «regenerar» funciones que el cerebro ha dejado de realizar. En consecuencia, el desarrollo de las técnicas indicadas podría derivar en nuevas estrategias terapéuticas, que logren mejorar las condiciones negativas relacionadas con las patologías neurodegenerativas, entre otras posibilidades.
Referencia
Modifying the m6A brain methylome by ALKBH5-mediated demethylation: a new contender for synaptic tagging. Martinez De La Cruz, B., Markus, R., Malla, S. et al. Molecular Psychiatry (2021).DOI:https://doi.org/10.1038/s41380-021-01282-z
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