Nuestro cerebro es una computadora de alto rendimiento. Uno de los jugadores clave en este complejo sistema es el receptor de glutamato tipo AMPA. Asegura que la neurotransmisión se desarrolle a un ritmo vertiginoso de célula a célula. Investigadores del Instituto Leibniz de Farmacología MolecularFMP en Berlín ahora han logrado, mediante transferencia de energía de resonancia de fluorescencia FRET, observar los receptores activados en funcionamiento. Los científicos detectaron movimientos de partes inesperadas del receptor. Nunca antes se midió la activación de AMPAR ópticamente y eléctricamente al mismo tiempoEste avance tecnológico se publicó recientemente en la revista "PNAS" y sugiere nuevas formas de ver dentro del cerebro, incluso en situaciones patológicas.
El cerebro humano se desmoronaría sin el receptor de glutamato de tipo AMPA AMPAR; receptor de ácido α-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolpropiónico. Los AMPAR aseguran que los mensajes de neurotransmisores se transmitan a través de las sinapsis con extrema velocidad. Este rayo-la transmisión sináptica rápida es esencial para todo lo que hacemos, pensamos y recordamos. Los AMPAR son los receptores excitadores más comunes en el cerebro y esenciales para nuestra supervivencia.
Aunque la unión de los neurotransmisores a los AMPAR se entiende bastante bien, sus mecanismos de activación no se han descifrado por completo. Los investigadores del Instituto Leibniz de Farmacología Molecular FMP en Berlín literalmente han traído luz a esta oscuridad. Utilizando la transferencia de energía de resonancia fluorescente FRET, el Dr. Andrew Plested y la estudiante de doctorado Ljudmila Katchan hicieron que la activación de los AMPAR fuera ópticamente visible y descubrieron que los neurotransmisores provocan cambios conformacionales en dos regiones intracelulares del receptor, así como en la ubicación extracelular donde el glutamato se une al receptor.Además, los investigadores pudieron observar la actividad del receptor en tiempo real. La motivación de esta investigación es que, dado que un receptor que tiene cambios suficientemente grandes en su salida de luz, también podrían observar las sinapsis.
Plested, líder del grupo de investigación, explicó que la principal novedad del trabajo "era medir simultáneamente la activación óptica y electrónica". Los coautores del artículo del equipo de Anders Kristensen en Dinamarca vieron por primera vez señales ópticas definidas con microscopía de imagen fluorescente de por vida FLIM, pero este método es demasiado lento para ver la activación. "Hemos proporcionado la prueba de principio, abriendo la puerta para usar esta técnica para investigar las propiedades funcionales de otras moléculas de señalización en el cerebro", dice el biofísico Plested.
Los dos miembros del grupo de investigación de FMP "Neurociencia Molecular y Biofísica" necesitaron cuatro años para completar la investigación. Ahora los resultados se publicaron en la revista PNAS . El estudio actual ahora será seguido por más experimentos. Aquí, los investigadores quieren investigar otras moléculas esenciales para la neurotransmisión. Este trabajo debe hacerse primero en cultivos celulares y luego en el cerebro.
Comprenda mejor el pensamiento y las enfermedades neurodegenerativas
Incluso si no se pueden visualizar todos los miles de millones de sinapsis en el cerebro a la vez con el nuevo método, seguir solo un puñado de ellos podría dar nuevas ideas sobre el pensamiento. Además, estos enfoques algún día podrían ayudar a comprender mejor la neurodegenerativaenfermedades. En estas enfermedades, la pérdida de sinapsis parece ser un problema importante, pero no tenemos idea de la actividad o función de las sinapsis perdidas y las que quedan. Sería extraño, pero podemos imaginar que en Alzheimer o Parkinsonsolo desaparecen las sinapsis inactivas, y las activas se salvan, dice Plested. Pero podría ser al revés. En este momento, los investigadores no pueden decir: "Esperamos poder ver las sinapsis en el trabajo".el biofísico, "tanto en el cerebro sano como en el enfermo".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Forschungsverbund Berlin eV FVB . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :