Investigadores del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en San Antonio UT Health San Antonio han descubierto una nueva clase de proteínas que protegen la destrucción de las sinapsis. Las sinapsis son las estructuras donde los impulsos eléctricos pasan de una neurona a otra.
El descubrimiento, publicado el 13 de julio en la revista Neurociencia de la naturaleza tiene implicaciones para la enfermedad de Alzheimer y la esquizofrenia. Si se demuestra, aumentar el número de estas proteínas protectoras podría ser una nueva terapia para el tratamiento de esas enfermedades, dijeron los investigadores.
En la enfermedad de Alzheimer, la pérdida de sinapsis conduce a problemas de memoria y otros síntomas clínicos. En la esquizofrenia, las pérdidas de sinapsis durante el desarrollo predisponen a un individuo al trastorno.
"Estamos estudiando una vía del sistema inmune en el cerebro que es responsable de eliminar el exceso de sinapsis; esto se llama sistema del complemento", dijo Gek-Ming Sia, PhD, profesor asistente de farmacología en la Long School of Medicine de UT Health San Antonioy autor principal de la investigación.
"Las proteínas del sistema del complemento se depositan en las sinapsis", explicó el Dr. Sia. "Actúan como señales que invitan a las células inmunes llamadas macrófagos a que coman sinapsis en exceso durante el desarrollo. Descubrimos proteínas que inhiben esta función y esencialmente actúan como 'don''t eat me' señales para proteger las sinapsis de la eliminación "
El sistema a veces sale mal
Durante el desarrollo, las sinapsis se sobreproducen. Los humanos tienen la mayoría de las sinapsis entre los 12 y los 16 años, y desde entonces hasta los 20 años, existe una eliminación neta de las sinapsis que es una parte normal de la maduración del cerebro. Este proceso requiere el complementosistema.
En adultos, los números de sinapsis son estables, ya que la eliminación de sinapsis y la formación se equilibran. Pero en ciertas enfermedades neurológicas, el cerebro de alguna manera se lesiona y comienza a producir proteínas del complemento en exceso, lo que conduce a una pérdida excesiva de sinapsis.
"Esto ocurre más notablemente en la enfermedad de Alzheimer", dijo el Dr. Sia.
En modelos de ratones con enfermedad de Alzheimer, los investigadores han descubierto que la eliminación de proteínas del complemento del cerebro lo protege de la neurodegeneración, dijo.
"Sabíamos acerca de las proteínas del complemento, pero no había datos que mostraran que en realidad había inhibidores del complemento en el cerebro", dijo el Dr. Sia. "Descubrimos por primera vez que existen, que afectanactivación del complemento en el cerebro y que protegen las sinapsis contra la activación del complemento "
Direcciones futuras
El Dr. Sia y sus colegas buscarán responder preguntas interesantes, incluyendo :
- Si la biología del sistema del complemento puede explicar por qué algunas personas son más resistentes y más resistentes a ciertos trastornos psiquiátricos;
- Cómo se puede cambiar el número de inhibidores del complemento y si eso podría tener ramificaciones clínicas;
- si diferentes neuronas producen diferentes inhibidores del complemento, cada una protegiendo un cierto subconjunto de sinapsis.
Con respecto a la última pregunta, el Dr. Sia dijo :
"Esto podría explicar por qué, en ciertas enfermedades, hay una pérdida preferencial de ciertas sinapsis. También podría explicar por qué algunas personas son más susceptibles a la pérdida de sinapsis porque tienen niveles más bajos de ciertos inhibidores del complemento".
Los investigadores se centraron en un inhibidor del complemento neuronal llamado SRPX2. Los estudios se llevan a cabo en ratones que carecen del gen SRPX2, que demuestran una hiperactivación del sistema del complemento y que exhiben una pérdida excesiva de sinapsis.
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