Cómo se construyen y funcionan las sinapsis en el sistema nervioso
Sinapsis eléctricas multicolores en una neurona motora de C. elegans. Crédito: Sierra Palumbos
Las células nerviosas del cerebro establecen conexiones o sinapsis para formar circuitos eléctricos complejos que mantienen a las personas pensando y en movimiento. A pesar de la importancia de estas sinapsis en la mediación del flujo de partículas cargadas entre las neuronas, no se sabe mucho acerca de cómo se crean estas conexiones.
La investigación realizada por el estudiante graduado Sierra Palumbos y el profesor de Biología Celular y del Desarrollo David Miller buscó identificar los mecanismos genéticos subyacentes que especifican la ubicación de las sinapsis eléctricas del cerebro.
Usando el nematodoC. elegansas un modelo, los investigadores desarrollaron nuevos métodos para medir la función de las sinapsis eléctricas activas llamadas uniones gap, y desplegaron técnicas de imágenes de células vivas desarrolladas en el laboratorio de Miller para visualizarlas. Esta es la primera vez que estas técnicas se utilizan en el sistema nervioso intacto de un organismo vivo.
«Hemos identificado una vía de señalización que dirige la formación de sinapsis eléctricas entre neuronas específicas», dijo Palumbos. Un componente clave de esta vía, el AMPorcAMP cíclico, impulsa el movimiento de los componentes de la unión comunicante hacia destinos específicos en cada neurona para ensamblarse en sinapsis eléctricas.
C. elegans es especialmente útil para estos estudios porque su sistema nervioso tiene solo 302 neuronas, en comparación con los 100 mil millones del cerebro humano. Además, los sistemas nerviosos humanos y de C. elegans están guiados por reglas genéticas similares. Así, la investigación realizada enC. elegansofrece una estrategia indirecta pero poderosa para iluminar las instrucciones genéticas que construyen el cerebro humano. Debido a que el cAMP también se encuentra en las neuronas humanas, este trabajo inC. elegans predice que el AMPc dirige el ensamblaje de las sinapsis eléctricas en el cerebro, un fenómeno que puede verse alterado por un accidente cerebrovascular o una enfermedad neurodegenerativa.
Las sinapsis eléctricas están compuestas por componentes modulares que se enrutan a destinos específicos en cada neurona del cerebro para montaje El próximo paso es identificar el «motor» molecular que transporta estos componentes y establecer cómo cAMP controla su actividad de tráfico, dijo Miller.
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Se completó el primer mapa de expresión génica de un sistema nervioso completo Más información: Sierra D. Palumbos et al, cAMP controla un mecanismo de tráfico que mantiene la especificidad neuronal y subcelular colocación de sinapsis eléctricas, Developmental Cell (2021). DOI: 10.1016/j.devcel.2021.10.011 Información de la revista: Developmental Cell
Proporcionado por la Universidad de Vanderbilt Cita: Cómo se construyen y funcionan las sinapsis en el sistema nervioso (8 de noviembre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-synapses-built-function-nervous.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.