Crédito: CC0 Public Domain
El procesamiento de las impresiones sensoriales y la información depende en gran medida de cómo funcionan las sinapsis en nuestro cerebro. Un equipo formado por el químico Robert Ahrends de la Universidad de Viena y el neurocientífico Michael R. Kreutz del Instituto Leibniz de Neurobiología en Magdeburg ahora mostró cómo la regulación de lípidos y proteínas afecta el procesamiento del cerebro de un entorno hermoso y estimulante. Los lípidos ubicados en las membranas de las sinapsis son fundamentales para la transmisión de señales, informan los investigadores en Cell Reports.
«Por lo general, disfrutamos de un ambiente hermoso, socializar, un departamento acogedor, buenos restaurantes, un parque, todo esto nos inspira», dice Robert Ahrends del Instituto de Química Analítica de la Universidad de Viena y exlíder de grupo en ISAS en Dortmund. Estudios anteriores ya han demostrado que un entorno tan enriquecido a veces puede tener un efecto positivo en el desarrollo infantil o incluso en la capacidad humana para regenerarse, por ejemplo, después de un derrame cerebral, sin embargo, la razón de estas observaciones «aún no se ha aclarado a nivel molecular».
Las percepciones sensoriales estimulantes se forman en última instancia a través de la actividad o regulación de las sinapsis, es decir, esas unidades de conexión entre nuestras neuronas que transfieren información de una célula nerviosa a otra. Para aclarar los principios moleculares subyacentes, los investigadores ofrecieron a los roedores, sus organismos modelo, un entorno enriquecido basado en mucho espacio para moverse, una rueda para correr y otros juguetes. Con la ayuda de estrategias de análisis posgenómicas (multiómica) y utilizando espectrometría de masas y microscopía de última generación, así como bioinformática para el análisis de datos, investigaron la regulación de las sinapsis en el hipocampo de los roedores, más precisamente la interacción de las proteínas y especialmente de los lípidos (grasas) ubicados en las membranas sinápticas.
Las sinapsis como sitios centrales de transmisión de señales
«El 80 por ciento de las células cerebrales son solo células de soporte. Tenemos por lo tanto, se centró en las sinapsis como sitios centrales de transmisión de señales y las aisló», dice el neurocientífico Michael Kreutz. El equipo reunió información cuantitativa y cualitativa sobre la red de moléculas reguladas en las sinapsis y examinó su metabolismo lipídico, también bajo la influencia de un entorno enriquecido. Los análisis revelaron que 178 proteínas y 20 lípidos estaban significativamente regulados dependiendo de si los roedores habían pasado tiempo en un entorno enriquecido o en uno incómodo.
Explicación molecular de los efectos positivos
La normativa se caracterizaron por lípidos específicos, así como por proteínas del metabolismo endocannabinoide de los organismos, que estuvo fuertemente influenciado por las impresiones sensoriales de un entorno enriquecido.
Si la información llega a la sinapsis como una señal, el procesamiento de la señal se mejora, lo que en última instancia conduce a un mejor aprendizaje y desarrollo. En este contexto, las complejas redes de lípidos y proteínas tuvieron un efecto decisivo en el funcionamiento de las sinapsis. Por lo tanto, el estudio actual proporciona una explicación molecular de por qué un entorno estimulante que mejora puede tener un efecto positivo en la plasticidad neuronal y el desarrollo del cerebro.
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Los científicos obtienen una nueva comprensión de cómo hablan las células cerebrales Más información: Maximilian Borgmeyer et al, Multiomics of synaptic junctions revela alteraciones en el metabolismo de los lípidos y la señalización después del enriquecimiento ambiental, Cell Reports ( 2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109797 Información de la revista: Cell Reports
Proporcionado por la Universidad de Viena Cita: Cómo un entorno enriquecido enciende nuestras sinapsis (2021, 20 de octubre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-enriched-environment-synapses.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.