La desmetilación de los mensajes de ARN se produce durante la activación sináptica. Crédito: Universidad de Nottingham
Expertos de la Universidad de Nottingham han descubierto que revertir la modificación de los mensajes moleculares en las sinapsis del cerebro humano puede contribuir a condiciones de salud mental reversibles como la ansiedad y enfermedades de la memoria como la demencia.
Los hallazgos, publicados en Molecular Psychiatry, son un paso importante en nuestra comprensión de cómo se comunican las células cerebrales y podrían ayudar a identificar nuevos tratamientos para afecciones neurológicas y psiquiátricas.
La investigación fue dirigida por el Dr. Helen Miranda Knight en la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Nottingham, junto con investigadores de las Facultades de Medicina, Ciencias de la Vida y Biociencia. Se llevó a cabo utilizando las instalaciones del Centro de Investigación de Nanoescala y Microescala, microscopía SLIM y Deep Seq de última generación de la Universidad de Nottingham.
Las células nerviosas del cerebro humano se comunican entre sí en sitios llamados sinapsis, donde se liberan moléculas para enviar señales a la siguiente célula. Cuando las personas aprenden o recuerdan cosas, esta señalización se fortalece. Cuando la comunicación entre las sinapsis falla, los circuitos se rompen. A medida que se pierden más circuitos, esto cambia la forma en que las personas pueden pensar y realizar las tareas cotidianas. Esto se observa en trastornos cognitivos, como formas de demencia y algunas afecciones de salud mental.
La función de las células nerviosas y las sinapsis depende de proteínas que se fabrican utilizando información codificada en material genético llamado ARN. Se cree que los ARN se ubican exactamente donde y cuando se necesitan para la señalización sináptica porque algún tipo de ‘etiqueta’ sináptica marca la sinapsis activa correcta. Los científicos han descubierto recientemente que al ARN se le puede añadir un grupo/molécula metilo a una de las bases del ARN que «marca» el mensaje del ARN. Tal adición de grupos metilo puede influir en la unión de proteínas al ADN o ARN y, en consecuencia, detener la producción de proteínas.
Mensajes de ARN metilado en sitios de traducción activa en las sinapsis. Crédito: Universidad de Nottingham
Este nuevo estudio muestra que el marcado de ARN se puede invertir en las sinapsis y, por lo tanto, puede actuar como una ‘etiqueta sináptica’. Los hallazgos sugieren que, si se interrumpe, esto podría causar un mal funcionamiento de las sinapsis y las células nerviosas al influir en la formación de grupos tóxicos de proteínas.
Los investigadores utilizaron microscopía avanzada para examinar los cambios en los ARN marcados en el tiempo y la ubicación en las sinapsis. , y una técnica de secuenciación para caracterizar los ARN «marcados» en el tejido cerebral del hipocampo, una región del cerebro muy importante para la formación de la memoria.
Dr. Knight dijo: «En este nuevo estudio, podemos obtener una nueva comprensión de los mecanismos genómicos que regulan la forma en que las células nerviosas se comunican en las sinapsis. Estos mecanismos genómicos implican que los grupos metilo se colocan en los mensajes de ARN y, lo que es más importante, se eliminan cuando una sinapsis está activa. Las implicaciones son muy importantes para la función cerebral normal, pero también para las afecciones mentales psiquiátricas reversibles, como los trastornos de ansiedad y adicción, y las enfermedades neurodegenerativas en etapa temprana, como las demencias».
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Los neurobiólogos identifican fuerzas estabilizadoras y de ensamblaje ampliamente utilizadas detrás de las sinapsis cerebrales Más información: Braulio Martinez De La Cruz et al, Modizing the m6A brain methylome by ALKBH5-mediated demethylation: a nuevo competidor para el etiquetado sináptico, Molecular Psychiatry (2021). DOI: 10.1038/s41380-021-01282-z Información de la revista: Molecular Psychiatry
Proporcionado por la Universidad de Nottingham Cita: Los científicos obtienen una nueva comprensión de cómo hablan las células cerebrales (2021, 19 de octubre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-scientists-gain-brain-cells.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.