Poco después del nacimiento, con la experiencia de un mundo completamente nuevo el cerebro humano se expande. Durante este período, las neuronas en el cerebro del recién nacido compiten una con la otra para formar conexiones duraderas, llamadas sinapsis.
Un nuevo estudio realizado por investigadores de Duke ofrece un primer plano de refinamiento de las sinapsis e identifica una proteína que es crucial en este proceso, la proteína hevin. Las interrupciones en esa proteína se han relacionado con el autismo, la depresión y el suicidio, pero el papel de la molécula en el cerebro en desarrollo no se conocía hasta ahora.
Los investigadores se centraron en pequeñas protuberancias de las neuronas llamada espinas que albergan las conexiones sinápticas. Estas pequeñas protuberancias se ha conocido que sirven como sitios de sinapsis individuales.
Pero este estudio, por medio de una tecnica de microscopia tridimensional, muestra que en el cerebro de ratones recién nacidos, algunas de las espinas inicialmente reciben 2 o mas entradas contrariamente cuando madura de forma normal solo se mantiene una conexion.
Tambien encontraron que los ratones que no tenian el gen que codifica la proteina hevin retienen mas de estas multiples sinapsis en comparacion de los ratones normales. A medida que el cerebro no elimina estas conexiones extras surgen los problemas.
La proteína Hevin primero se identificó en los espacios minúsculos entre las sinapsis en 1990. Sin embargo, estudios de expresión génica después demostraron realmente la produce una célula no neuronal llamada astrocito.
Interesado en la relación entre los astrocitos, la formación de sinapsis y la enfermedad, el grupo de Eroglu mostró en 2011 que hevin desencadena la formación de nuevas conexiones neuronales.
Esa fue la primera descripción de la función de hevin en el sistema nervioso. Continuamos estudiando esta proteína porque es abundante en muchas regiones del cerebro, [ambos] cuando las sinapsis están formando y también durante la edad adulta”, dijo a EurekAlert! Eroglu, profesor asistente de biología celular y neurobiología, y miembro del Instituto Duke de Ciencias del Cerebro.
En la corteza, un área del cerebro importante para el pensamiento y la conciencia compleja, hevin alienta las aportaciones del tálamo - una parte del cerebro que actúa como un centro de transmisión de información sensorial y motora - mientras que desalienta las aportaciones de las neuronas locales dentro la corteza.
Las espinas que reciben múltiples sinapsis tienden a ser ocupadas por ambas conexiones corticales y talámicas, al mismo tiempo, lo que sugiere que estas espinas son sitios para la competencia sináptica.
El balance de estos dos tipos de conexiones en la corteza podría ligarse a las enfermedades neurológicas como el autismo y la depresión, dijo Eroglu. El grupo está estudiando los mecanismos moleculares de hevin y su potencial contribución a la salud y la enfermedad.
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