Circuitos cerebrales defectuosos surgen de una fusión anormal
Los gusanos nematodos fueron diseñados para expresar fusógenos en sus neuronas, estas células nerviosas se fusionaron, causando problemas de comportamiento. Crédito: Hilliard Lab, Queensland Brain Institute
Un descubrimiento que podría reescribir los libros de texto sobre neuronas también podría ayudarnos a comprender la base de algunas enfermedades neurológicas.
Durante cien años, los científicos creyeron que las células nerviosas siempre permanecían separadas y nunca se fusionaban, pero los investigadores de la Universidad de Queensland (UQ) descubrieron que las neuronas pueden perder su individualidad en algunas condiciones.
Fusógenos, moléculas esenciales para la fusión de células en el desarrollo de tejidos, generalmente no se encuentran en el sistema nervioso, excepto durante algunas infecciones virales, estrés o enfermedades neurológicas, como la esclerosis múltiple, la esquizofrenia y el trastorno bipolar.
Un equipo dirigido por el profesor Massimo Hilliard, la Dra. Rosina Giordano-Santini y el Dr. Zhaoyu Li del Instituto del Cerebro de Queensland de la UQ y del Centro Clem Jones para la Investigación de la Demencia por el Envejecimiento (CJCADR), descubrieron que cuando los gusanos nematodos fueron diseñados para expresar fusógenos en sus neuronas, estas células nerviosas se fusionan, provocando alteraciones del comportamiento.
«Tenemos un conocimiento limitado del efecto de los fusógenos en las neuronas y de lo que sucede si las neuronas se fusionan, por lo que exploramos estas cuestiones en el nemat de 1 mm de largo oda C. elegans, donde podemos visualizar fácilmente las neuronas bajo el microscopio y manipular sus genes», dijo el profesor Hilliard.
«Cuando las células nerviosas se fusionaron, descubrimos que sus circuitos eléctricos se acoplaron y esto afectado el comportamiento del animal, podemos comparar esto con dos habitaciones, cada una con su propio interruptor de luz, un problema con el circuito eléctrico hace que un interruptor encienda las luces en ambas habitaciones», dijo el profesor Hilliard.
En el gusano, Los investigadores fusionaron neuronas que son necesarias para detectar diferentes olores y observaron que cuando las células nerviosas se fusionaban, los animales perdían su capacidad de ser atraídos por la comida o repelidos por los peligros.
Los resultados muestran una causa novedosa del mal funcionamiento de los circuitos eléctricos del cerebro y una posible causa subyacente de enfermedades neurológicas.
Entonces, ¿de dónde provienen los fusógenos en el cerebro?
Dr. Giordano-Santini dijo que hay al menos dos posibilidades de que los fusógenos surjan en las neuronas: una es que una enfermedad neurológica haga que las células nerviosas comiencen a producir fusógenos, y la otra es que los virus ingresen a las células cerebrales y pirateen la maquinaria celular para producir fusógenos.
«Sabemos que los virus pueden infectar el cerebro. El virus del herpes simple se ha encontrado en las células cerebrales de algunos pacientes con la enfermedad de Alzheimer, causando estragos y dando como resultado la enfermedad», dijo la Dra. Giordano-Santini.
Ahora, los investigadores están ansiosos por descubrir si la fusión y la interrupción de los circuitos eléctricos también pueden ocurrir en las células de los mamíferos.
«Comprender más sobre la fusión neuronal nos permitirá determinar con qué frecuencia ocurre en condiciones de enfermedades humanas». , y eventualmente desarrollar formas de prevenirlo o rescatar a las neuronas de este destino», dijo el profesor Hilliard.
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El control del pegamento molecular protege las conexiones entre las células cerebrales Más información: Rosina Giordano-Santini el al., «La fusión de neuronas mediada por fusógeno interrumpe la conectividad del circuito neuronal y altera el comportamiento animal, PNAS (2020). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1919063117 Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad de Queensland Cita: Los circuitos cerebrales defectuosos surgen de una fusión anormal (24 de agosto de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-08-faulty-brain-circuits-abnormal-fusion.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.