13 de marzo de 2014

Investigadores españoles descubren un nuevo modelo para establecer conexiones neuronales

MADRID, 13 Mar. (EUROPA PRESS) -

Investigadores del Instituto de Neurociencias, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Miguel Hernández de Elche (Alicante), han descubierto que la molécula Flrt3 es clave para modular el comportamiento de las células nerviosas durante su desarrollo, lo que ayudará a comprender cómo se forman las conexiones neuronales.

En su estudio, publicado en la revista 'Current Biology', han desvelado el mecanismo molecular que se produce en el interior de los axones --prolongación de las neuronas encargadas de transmitir el impulso nervioso-- en crecimiento que responde rápido a los factores de repulsión y de atracción que dirigen su camino.

El funcionamiento del sistema nervioso central se basa en el establecimiento de largos tractos axonales que crecen siguiendo complejas trayectorias, y que están compuestos de fajos de axones que permiten a las neuronas contactar unas con otras.

La proyección talamocortical constituye una de las conexiones más importantes del cerebro, ya que transmite la información de los órganos sensoriales hasta la corteza cerebral, donde la integración de esta información da lugar a la percepción y a la generación de respuestas adecuadas a los estímulos internos y externos.

El desarrollo aberrante de esta conexión podría estar implicado en algunas enfermedades neurológicas como el autismo o la epilepsia, por lo que comprender la evolución de la proyección talamocortical es un desafío fundamental para la Neurociencia.

"Los axones en crecimiento poseen una estructura muy dinámica en su extremo llamada cono de crecimiento que explora el entorno en busca de señales que indiquen al axón la dirección en la que debe crecer", según ha explicado Guillermina López-Bendito, autora del estudio.

Estas señales, llamadas moléculas de guía axonal, pueden estar fijas a un sustrato o ser difusibles, y pueden atraer o repeler a los axones, mientras que los conos de crecimiento contienen receptores que reconocen estas moléculas de guía y traducen la información en una respuesta direccional.

Mediante la combinación de estudios de bioquímica, biología molecular y genética, los investigadores han demostrado que la molécula de atracción Netrina1 --guía axonal-- está controlada por una proteína denominada FLRT3.

DISTINTOS AXONES Y NEURONAS CONECTADAS

Ésta no se expresa en todos los axones en desarrollo sino en aquellos que requieren una regulación dinámica de la atracción por Netrina1, y su presencia o ausencia es crucial para determinar la trayectoria de los distintos axones y las neuronas con las que conectan.

De esta manera, conexiones axonales que se caracterizan por una organización espacial precisa, como la conexión talamocortical, se aseguran un desarrollo correcto durante la fase embrionaria.

Cada neurona del tálamo proyecta el axón hacia su respectiva área de la corteza cerebral y no a otras. "Demostramos que las proyecciones del tálamo que necesitan ser atraídas hacia zonas anteriores del cerebro expresan FLRT3, mientras que las que conectan con otras regiones no lo expresan", ilustra López-Bendito.

De este modo, esta experta considera que este descubrimiento supondrá un "avance significativo" a la hora de entender los mecanismos implicados en la formación de conexiones axonales en el cerebro, además de diseñar acciones futuras de reparación y/o regeneración del tejido neuronal", concluye López-Bendito.