La capacidad del cerebro humano para procesar y almacenar información está determinada en gran medida por la conectividad entre las células nerviosas. Las sinapsis químicas son muy importantes en este contexto, ya que constituyen la interfaz para la transmisión de información entre las células nerviosas individuales. Anormalidadesen la formación de sinapsis causan muchos trastornos neurológicos como el autismo. Los neurobiólogos de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz JGU han encontrado nuevas pruebas de que las subunidades específicas de los canales de calcio juegan un papel crucial en el desarrollo de sinapsis excitadoras e inhibidoras.
las subunidades α2δ tienen diferentes efectos en la formación de nuevas sinapsis
Los trastornos del espectro autista implican un desarrollo deteriorado que comienza con el nacimiento y generalmente se manifiesta cuando el individuo en cuestión presenta dificultades en la interacción social y la comunicación. Se postula que la principal causa subyacente es la interrupción de la interacción mediada por sinapsis entre las células nerviosas.
Los resultados de varios estudios indican que las llamadas subunidades α2δ de los canales de calcio están involucradas en la formación y ajuste de las células nerviosas excitadoras e inhibidoras, pero se sabe poco hasta la fecha sobre cuándo y cómo específicamente las cuatro formas de α2δlas subunidades están involucradas. Este es el aspecto que el equipo de investigación dirigido por el profesor Martin Heine del Instituto de Biología del Desarrollo y Neurobiología de la Universidad de Mainz ha abordado. Lo que es particularmente interesante es su investigación al encontrar que las dos subunidades α2δ dominantes en el hipocampo,α2δ1 y α2δ3 tienen diferentes efectos sobre la sinaptogénesis en las redes neuronales.
Para investigar el mecanismo subyacente, los investigadores prepararon redes aisladas de neuronas del hipocampo. Los resultados muestran que durante la fase temprana del desarrollo de las redes neuronales, la subunidad α2δ3 promueve la liberación de un neurotransmisor inhibidor, desencadena la formación de sinapsis inhibitoriasy aumenta el crecimiento de axones a partir de neuronas inhibidoras. "La subunidad α2δ3 es obviamente un factor importante con respecto al desarrollo temprano de las redes neuronales", explicó Heine. En las fases de desarrollo posteriores y en las redes neuronales más maduras, es la subunidad α2δ1 la quefomenta la transmisión del estímulo excitador y la sinaptogénesis.
La conectividad depende de la cooperación concertada entre α2δ1 y α2δ3
en su artículo en El diario de la neurociencia , los investigadores propusieron "que la formación de conectividad en redes neuronales está asociada con una interacción concertada de las subunidades α2δ1 y α2δ3 de los canales de calcio". El Dr. Artur Bikbaev, uno de los autores principales de JGU, concluyó que las subunidades del canal de calcioson moléculas que son relevantes para el desarrollo del cerebro. Nuevos datos han confirmado la suposición de que existe un vínculo entre una aberración en los genes que codifican las subunidades α2δ1 y α2δ3 y trastornos del espectro autista. Un desequilibrio en la proporción de excitador a inhibidorTambién se cree que las neuronas son la causa de las crisis epilépticas que con frecuencia acompañan a los trastornos del espectro autista.
Además del equipo de JGU, los investigadores del Instituto Leibniz de Neurobiología, la Universidad de Münster y la Universidad de Medicina de Innsbruck también participaron en el proyecto.
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Materiales proporcionado por Johannes Gutenberg Universitaet Mainz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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