Solía ser suficiente para llamar a una neurona serotoninérgica neurona serotoninérgica.
Estas células cerebrales producen el neurotransmisor serotonina, que ayuda a regular el estado de ánimo, el apetito, la frecuencia respiratoria, la temperatura corporal y más.
Recientemente, sin embargo, los científicos han comenzado a aprender que estas neuronas difieren entre sí y que las diferencias probablemente importan en la disfunción y la enfermedad.
El año pasado, un equipo dirigido por la profesora de genética de la Facultad de Medicina de Harvard, Susan Dymecki, definió un subgrupo de neuronas serotoninérgicas en ratones al demostrar que esas células específicamente, entre todas las neuronas serotoninérgicas, fueron responsables de aumentar la frecuencia respiratoria cuando se acumula demasiado dióxido de carbonoen el cuerpo.
Ahora, Dymecki y sus colegas han intentado caracterizar sistemáticamente las neuronas serotoninérgicas a nivel molecular y definir un conjunto completo de subtipos, nuevamente en ratones.
Los investigadores informan en neurona que las neuronas serotoninérgicas vienen en al menos seis subtipos moleculares principales definidos por distintos patrones de expresión de cientos de genes. En muchos casos, los subtipos modulan diferentes comportamientos en el cuerpo.
Al realizar una serie interdisciplinaria de experimentos, los investigadores descubrieron que los subtipos también varían en su linaje de desarrollo, distribución anatómica, combinaciones de receptores en la superficie celular y propiedades de disparo eléctrico.
"Este trabajo revela cuán diversas son las neuronas de serotonina a nivel molecular, lo que puede ayudar a explicar cómo, colectivamente, pueden realizar tantas funciones distintas", dijo Benjamin Okaty, investigador postdoctoral en el laboratorio Dymecki y co-primer autor del artículo.
"Tener la lista de jugadores moleculares que hacen que cada uno de estos subtipos sea diferente el uno del otro nos da una idea importante de aprender más sobre qué hace ese tipo de célula y cómo podemos manipular solo ese subtipo", dijo Dymecki. "enorme potencial terapéutico "
"Este es un antiguo sistema de neurotransmisores que está implicado en muchas enfermedades diferentes, y está comenzando a abrirse", dijo Morgan Freret, un estudiante graduado en el laboratorio Dymecki y coautor del artículo. "Ahora podemos preguntarpregunta de una manera más sistemática sobre qué células y moléculas serotoninérgicas son importantes en, por ejemplo, dolor, apnea del sueño o ansiedad ".
De manera crucial, el equipo también demostró que la expresión y función del gen de una neurona serotoninérgica depende no solo de su ubicación en el tronco encefálico adulto, sino también de su ancestro celular en el cerebro en desarrollo.
"El trabajo anterior había demostrado que se podía explorar la relación entre un sistema neuronal maduro y los diferentes linajes de desarrollo que lo originaron, pero no teníamos idea de si era significativo", dijo Dymecki. "Mostramos que los fenotipos molecularesde estas neuronas siguen muy estrechamente su origen de desarrollo, y la anatomía también hace algunas contribuciones interesantes "
Si bien el trabajo se realizó en ratones, Dymecki es optimista de que se replicará en humanos porque el sistema neuronal serotoninérgico se encuentra en una región altamente conservada del cerebro, lo que significa que tiende a permanecer constante en todas las especies de vertebrados.
Debido a esto, los investigadores pueden buscar las mismas firmas moleculares en el tejido humano y comenzar a separar si subtipos particulares de neuronas serotoninérgicas están involucrados en afecciones como el síndrome de muerte súbita del lactante SMSL o el autismo.
Dicha investigación podría finalmente revelar contribuciones previamente desconocidas del sistema neuronal serotoninérgico a la enfermedad, informar el desarrollo de biomarcadores o conducir a terapias más específicas.
Los hallazgos del equipo también podrían informar la investigación con células madre. "¿Qué subtipo de neurona serotoninérgica estamos obteniendo cuando usamos los protocolos actuales de células madre?", Preguntó Dymecki. "¿Podemos impulsar el desarrollo de diferentes subtipos? ¿Podemos observar cómo los patrones de expresión génica?cambiar con el tiempo durante el desarrollo para cada subtipo? "
Finalmente, el estudio proporciona un ejemplo de un enfoque altamente integrador para comprender la función cerebral a múltiples escalas, "vinculando genes y redes de genes con las propiedades de neuronas individuales y poblaciones de subtipos de neuronas, hasta el nivel de comportamientos animales", dijo Okaty." Creo que es una plantilla útil en el futuro. Imagine lo que aprenderíamos aplicando este enfoque a todos los sistemas de neurotransmisores en el cerebro ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Medicina de Harvard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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