Las áreas de contacto entre las células nerviosas se llaman sinapsis. Lo que sucede allí se encuentra en el corazón de la comunicación entre las células nerviosas. La comunicación comienza con la liberación de mensajeros químicos conocidos como neurotransmisores en estas sinapsis. Las vesículas sinápticas que contienen neurotransmisores están involucradas en esta liberaciónproceso, y estas vesículas se fusionan con la membrana celular. Esta fusión ocurre en un lugar específico dentro de la sinapsis en lugar de en cualquier lugar al azar. Científicos que trabajan en el Instituto Leibniz de Farmacología Molecular FMP y sus colegas en la Freie Universität Berlin FU logró identificar la molécula, que determina en qué parte del espacio sináptico se liberan los neurotransmisores. Esto resuelve un gran misterio en la neurociencia. Los resultados contribuyen a una mejor comprensión de la transmisión sináptica y en el futuro pueden mejorar nuestra capacidad para explicar los procesos patológicos en el sistema nerviososistema. Recientemente, los científicos publicaron su innovador científicoresultados de ic en neurona .
Ya sea que hablemos, corramos o pensemos: nuestro sistema nervioso siempre responde, siempre funciona al convertir las señales eléctricas en información química y viceversa. Esto sucede en las áreas de contacto entre las células nerviosas llamadas sinapsis. Una señal eléctrica entrante en elLa sinapsis desencadena la entrada de calcio a través de canales de calcio dependientes del voltaje. A su vez, esta entrada de calcio conduce a la liberación de mensajeros químicos neurotransmisores en solo unos pocos milisegundos. En un abrir y cerrar de ojos, las vesículas se fusionan con la membrana celular.La célula nerviosa adyacente convertirá la señal química nuevamente en una señal eléctrica. Los científicos se refieren a este proceso como 'transmisión sináptica', un proceso elemental en los organismos vivos.
Es bien sabido que muchas vesículas se amontonan en cada sinapsis. Sin embargo, la liberación de neurotransmisores se produce solo en unos pocos puntos específicos. Con reminiscencias de los bloques de inicio en una pista de ceniza, la colocación de los sitios de liberación en relación con los canales de calcio parececrucial en la transmisión sináptica. En ambos casos, la distancia adecuada determina qué tan rápido se puede alcanzar la línea de llegada. En la neurotransmisión, determina qué tan rápido se puede convertir la señal eléctrica en información química. Hasta hace poco, sin embargo, la molécula que traza los sitios de liberaciónnos eludió
El espacio y el tiempo están interconectados
Los científicos que trabajan en el Instituto Leibniz de Farmacología Molecular FMP y sus colegas de la Freie Universität Berlin FU pudieron identificar la molécula de cartografía. Es la proteína Unc13A, y es bien conocida por los científicos. La proteínafue descubierto en la década de 1970. Cada vez que esta proteína no funcionaba bien en los gusanos redondos, los movimientos de estos gusanos se descoordinaban, lo que le valía el nombre de la proteína. Dado el efecto de Unc13 en los gusanos, encontrar una función importante para esta proteína no habría sido una sorpresa para los científicosincluso poco después de su descubrimiento.
El neurocientífico de FMP, Dr. Alexander Walter, explica: "Sabíamos que la molécula juega un papel importante en la transferencia de información porque no hay transmisión sináptica en su ausencia. Sin embargo, no sabíamos que esta proteína determina el sitio de liberación del neurotransmisor".
Los científicos necesitaron cerca de cuatro años, y utilizaron combinaciones de varias medidas y métodos ópticos para rastrear la proteína Unc13A con firmeza. Cambiar la ubicación de la proteína Unc13A en la sinapsis y la distancia al canal de calcio con ella, también cambiaron elsitio de liberación del neurotransmisor. Mover la proteína también cambió el curso temporal de la transmisión sináptica equivalente a mover los bloques iniciales en relación con la línea de meta. Dependiendo de la distancia, la transferencia de información lleva más o menos tiempo. Esto demuestra que la disposición espacial de la liberaciónlos sitios están estrechamente acoplados al curso temporal del flujo de información entre las células nerviosas. El Dr. Alexander Walter enfatiza: "Nuestros experimentos revelaron que el posicionamiento exacto asegura que la transmisión sináptica se realice a la velocidad adecuada. Estoy seguro de que todos pueden imaginar lo importante que es estopara la comunicación precisa entre las células nerviosas y para el modo de funcionamiento del cerebro ".
Relevancia más allá de la investigación básica
El descubrimiento contribuye significativamente a comprender la organización de la transmisión sináptica. Se ha cerrado una gran brecha en las neurociencias.
Los científicos utilizaron la mosca de la fruta Drosophila melanogaster para sus experimentos. Sin embargo, la proteína Unc13 también se encuentra en organismos superiores, incluidos los humanos. Por lo tanto, es muy probable que el principio de los sitios de liberación definidos se aplique a todas las especies.
"Primero debemos comprender los conceptos básicos de la transmisión sináptica antes de poder comprender los cambios patológicos al igual que debemos entender cómo funciona un automóvil antes de poder repararlo", argumenta el neurocientífico Dr. Alexander Walter. Por esta razón, la identificaciónde la molécula es relevante más allá de la investigación básica. Un día, el descubrimiento puede beneficiar a los pacientes con enfermedades neurológicas.
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Materiales proporcionado por Forschungsverbund Berlin eV FVB . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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