Cr\u00e9dito: Pixabay\/CC0 Dominio p\u00fablico <\/p>\n
Cuando iniciamos una acci\u00f3n en nuestra vida cotidiana, como perseguir una servilleta descontrolada o salir del coche, el cerebro libera una sustancia qu\u00edmica. mensajero llamado dopamina que ayuda a regular el \u00e1rea del cerebro que controla esta acci\u00f3n. <\/p>\n
La se\u00f1alizaci\u00f3n de la dopamina es un proceso muy complejo, y los cient\u00edficos est\u00e1n ansiosos por comprenderlo, especialmente dado su papel en los trastornos del movimiento como la enfermedad de Parkinson.<\/p>\n
Ahora, un equipo de la Escuela de Medicina de Harvard ha identificado un nuevo mecanismo que subyace a la liberaci\u00f3n de dopamina en el cerebro. La investigaci\u00f3n, realizada en ratones y publicada el 24 de marzo en Science, muestra que otro mensajero qu\u00edmico llamado acetilcolina puede desencadenar la activaci\u00f3n de las neuronas de dopamina al unirse a una parte de estas neuronas que previamente no se sab\u00eda que iniciaba la activaci\u00f3n.<\/p>\n
La Los hallazgos revelan m\u00e1s sobre c\u00f3mo interact\u00faan los sistemas de acetilcolina y dopamina en el cerebro y desaf\u00edan el dogma existente de que las se\u00f1ales se inician en un extremo de las neuronas y fluyen hacia el otro extremo, donde provocan la liberaci\u00f3n de mensajeros qu\u00edmicos. M\u00e1s espec\u00edficamente, la investigaci\u00f3n sugiere que el ax\u00f3n de una neurona, que tradicionalmente se ha considerado una estructura de salida, tambi\u00e9n puede iniciar la se\u00f1alizaci\u00f3n.<\/p>\n
Si se confirma en m\u00e1s estudios con animales y luego con humanos, el descubrimiento podr\u00eda informar nuevos estrategias para el tratamiento de enfermedades como el Parkinson, en las que se interrumpe la se\u00f1alizaci\u00f3n de la dopamina.<\/p>\n
\u201cDefinir las interacciones de la dopamina y la acetilcolina es fundamental para comprender c\u00f3mo se generan y modulan las acciones que realizamos en nuestra vida diaria\u201d, dijo autor principal Pascal Kaeser, profesor de neurobiolog\u00eda en el Instituto Blavatnik de la Facultad de Medicina de Harvard.<\/p>\n
Env\u00edo de se\u00f1ales<\/p>\n
Las neuronas son c\u00e9lulas nerviosas especializadas que env\u00edan y reciben se\u00f1ales por todo el cuerpo. La transmisi\u00f3n de la se\u00f1al comienza cuando una neurona recibe una se\u00f1al qu\u00edmica en sus tent\u00e1culos ramificados llamados dendritas en un extremo. A continuaci\u00f3n, el cuerpo celular cercano, el centro de comando de la c\u00e9lula, integra la se\u00f1al para inducir el disparo, enviando un impulso el\u00e9ctrico o potencial de acci\u00f3n a lo largo de una proyecci\u00f3n larga y delgada llamada ax\u00f3n hasta el otro extremo de la c\u00e9lula. All\u00ed, el potencial de acci\u00f3n provoca la liberaci\u00f3n de neurotransmisores, mensajeros qu\u00edmicos que fluyen hacia las neuronas cercanas, llevando el mensaje de una c\u00e9lula a la siguiente. La dopamina y la acetilcolina se encuentran entre los neurotransmisores m\u00e1s importantes del cuerpo. Est\u00e1n involucrados en la regulaci\u00f3n de funciones vitales que incluyen el movimiento voluntario e involuntario, el procesamiento del dolor, el placer, el estado de \u00e1nimo, la contracci\u00f3n del m\u00fasculo liso y la dilataci\u00f3n de los vasos sangu\u00edneos, entre muchos otros. <\/p>\n
Kaeser y su equipo estudian el cuerpo estriado, un grupo centralizado de neuronas en el cerebro que integra informaci\u00f3n de otras \u00e1reas del cerebro para regular las acciones cotidianas. Los investigadores est\u00e1n interesados en c\u00f3mo las neuronas de dopamina, que se encuentran en otra regi\u00f3n del cerebro, el mesenc\u00e9falo, pero tienen axones que se proyectan en el cuerpo estriado, se comunican con el cuerpo estriado para modular su funci\u00f3n.<\/p>\n
El modelo cl\u00e1sico de este proceso, explic\u00f3 Kaeser, consiste en que las neuronas dopamin\u00e9rgicas reciben se\u00f1ales qu\u00edmicas en sus dendritas en el mesenc\u00e9falo, y sus cuerpos celulares env\u00edan potenciales de acci\u00f3n por sus axones hacia el cuerpo estriado, lo que desencadena la liberaci\u00f3n de dopamina que modula las acciones cotidianas. Sin embargo, investigaciones anteriores establecieron que esto no siempre es as\u00ed. A veces, la acetilcolina inicia la liberaci\u00f3n de dopamina directamente en el cuerpo estriado, aparentemente omitiendo varios pasos del proceso de se\u00f1alizaci\u00f3n.<\/p>\n
\u00abNos fascin\u00f3 esto porque es un mecanismo realmente fuerte, pero c\u00f3mo funciona realmente muestra que la acetilcolina desencadena la liberaci\u00f3n de se desconoc\u00eda la dopamina, este modulador muy importante que regula los comandos en el cuerpo estriado\u00bb, dijo Kaeser.<\/p>\n
Mirando localmente<\/p>\n
Para investigar este fen\u00f3meno en ratones, Kaeser y su equipo usaron un microscopio para analizar el tejido cerebral en el que el cuerpo estriado hab\u00eda sido separado de las otras regiones. Vieron chispas de dopamina en el tejido, a pesar de que las dendritas y los cuerpos celulares de las neuronas dopamin\u00e9rgicas en el mesenc\u00e9falo fueron cortados de sus axones en el cuerpo estriado.<\/p>\n
\u00abEsto fue realmente sorprendente porque sucede sin cuerpos celulares , por lo que las neuronas no tienen su centro de comando, y sucede sin estimulaci\u00f3n; simplemente sucede por s\u00ed solo\u00bb, dijo Kaeser. \u00abEsto es un desencadenamiento local espont\u00e1neo de la liberaci\u00f3n de dopamina\u00bb.<\/p>\n
El equipo luego estableci\u00f3 que hay menos se\u00f1ales de dopamina que se\u00f1ales de acetilcolina en el cuerpo estriado, pero cada se\u00f1al de dopamina es m\u00e1s poderosa y se propaga por un \u00e1rea m\u00e1s grande del cuerpo. cerebro, lo que indica que hay una se\u00f1al de propagaci\u00f3n cuando la acetilcolina desencadena la liberaci\u00f3n local de dopamina.<\/p>\n
En otra serie de experimentos, los investigadores exploraron la maquinaria involucrada. Estudios previos revelaron que los axones en las neuronas de dopamina tienen pocos sitios para la liberaci\u00f3n de dopamina, que se utilizan cuando el cuerpo celular inicia un potencial de acci\u00f3n. Kaeser y su equipo demostraron que esos mismos sitios son responsables de la liberaci\u00f3n local de dopamina provocada por la acetilcolina.<\/p>\n
Luego, los investigadores realizaron experimentos en los que activaron las neuronas de acetilcolina o inyectaron un f\u00e1rmaco que act\u00faa como acetilcolina directamente sobre la dopamina. axones. Cuando hicieron esto, la acetilcolina indujo potenciales de acci\u00f3n en las neuronas de dopamina que propagaron la se\u00f1al y provocaron la liberaci\u00f3n de dopamina. La acetilcolina inici\u00f3 estos potenciales de acci\u00f3n al unirse a los receptores de acetilcolina en los axones de las neuronas dopamin\u00e9rgicas.<\/p>\n
\u00abEste es realmente el coraz\u00f3n del mecanismo: te dice que proporcionar acetilcolina es suficiente para desencadenar un potencial de acci\u00f3n fuera del ax\u00f3n, por lo que no necesita las dendritas de la neurona\u00bb, dijo Kaeser.<\/p>\n
En un conjunto final de experimentos, el equipo investig\u00f3 las se\u00f1ales de dopamina y acetilcolina en el cerebro mientras los ratones se mov\u00edan en el entorno. Los investigadores encontraron que ambas se\u00f1ales se correlacionaban con la direcci\u00f3n en la que se mov\u00eda la cabeza del rat\u00f3n, y el inicio de las se\u00f1ales de acetilcolina ocurr\u00eda justo antes que el de las se\u00f1ales de dopamina. Cuando los investigadores interfirieron con los receptores de acetilcolina en las neuronas de dopamina para interrumpir la se\u00f1alizaci\u00f3n, los niveles de dopamina en el cuerpo estriado del rat\u00f3n disminuyeron.<\/p>\n
\u00abEsto proporciona evidencia de que este mecanismo tambi\u00e9n funciona in vivo, aunque se necesita m\u00e1s investigaci\u00f3n para comprender c\u00f3mo afecta la funci\u00f3n estriatal y el comportamiento del rat\u00f3n\u00bb, dijo Kaeser.<\/p>\n
El panorama general<\/p>\n
Aunque este mecanismo localizado es solo uno de los tres tipos de activaci\u00f3n de neuronas de dopamina en el cerebro, Kaeser lo considera una importante sobre todo porque desaf\u00eda el pensamiento convencional sobre c\u00f3mo las neuronas env\u00edan y reciben se\u00f1ales.<\/p>\n
\u00abCreo que la idea m\u00e1s importante que surge de este trabajo es que un sistema de se\u00f1alizaci\u00f3n local puede iniciar un potencial de acci\u00f3n en el ax\u00f3n, que es una estructura de salida\u00bb, dijo Kaeser. \u00abEsto se relaciona con un principio central muy antiguo de c\u00f3mo funcionan las neuronas\u00bb.<\/p>\n
Es posible, agreg\u00f3 Kaeser, que otros axones en todo el cerebro usen el mismo mecanismo, especialmente aquellos con receptores de acetilcolina. \u00abTodav\u00eda no tenemos evidencia directa de eso, pero creo que es posible que tengamos que repensar c\u00f3mo las neuronas integran las se\u00f1ales en funci\u00f3n de este trabajo\u00bb.<\/p>\n
\u00abAhora que tenemos evidencia clara de que esto est\u00e1 sucediendo, podemos hacer m\u00e1s preguntas sobre si este tipo de se\u00f1alizaci\u00f3n en realidad ocurre con m\u00e1s frecuencia de lo que pens\u00e1bamos. Es posible que solo estemos viendo la punta del iceberg\u00bb, agreg\u00f3 el autor principal, Changliang Liu, investigador en neurobiolog\u00eda en el HMS. Liu quiere entender por qu\u00e9 se necesita este mecanismo localizado de liberaci\u00f3n de dopamina y qu\u00e9 ventajas ofrece sobre la liberaci\u00f3n de dopamina iniciada por el cuerpo celular.<\/p>\n
Kaeser tambi\u00e9n est\u00e1 interesado en explorar si es posible revertir completamente la direccionalidad de neuronas dopamin\u00e9rgicas enviando una se\u00f1al de regreso por el ax\u00f3n al cuerpo celular y las dendritas. Si tal inversi\u00f3n puede ocurrir, cambiar\u00eda a\u00fan m\u00e1s la visi\u00f3n cl\u00e1sica de c\u00f3mo funcionan las neuronas.<\/p>\n
Aunque el estudio se realiz\u00f3 en ratones, Kaeser se\u00f1al\u00f3 que los componentes del mecanismo se conservan en todas las especies y est\u00e1n presentes en humanos, lo que sugiere que el mecanismo tambi\u00e9n puede estar presente. <\/p>\n
Si el mecanismo se confirma en los seres humanos, los hallazgos podr\u00edan informar el desarrollo de nuevos tratamientos para los trastornos neurodegenerativos que afectan el movimiento, como la enfermedad de Parkinson. En la enfermedad de Parkinson, las neuronas dopamin\u00e9rgicas comienzan a descomponerse y los niveles de dopamina caen, lo que provoca dificultad para caminar, equilibrio y coordinaci\u00f3n, entre otros s\u00edntomas. Los investigadores pueden descubrir, por ejemplo, c\u00f3mo usar las neuronas de acetilcolina como fuente de dopamina en el cuerpo estriado, una estrategia que podr\u00eda usarse para restaurar los niveles de dopamina que caen.<\/p>\n
\u00abSi podemos definir c\u00f3mo los sistemas de dopamina y acetilcolina interact\u00faan, definitivamente entenderemos mejor lo que sucede cuando eliminas las neuronas de dopamina\u00bb, dijo Kaeser, un paso que \u00abes realmente importante para comprender y tratar la enfermedad de Parkinson\u00bb.<\/p>\n
Otros autores incluyen a Xintong Cai , estudiante de posgrado visitante en neurobiolog\u00eda en HMS; Andreas Ritzau-Jost y Stefan Hallermann de la Universidad de Leipzig; Paul Kramer y Zayd Khaliq de los Institutos Nacionales de Salud; y Yulong Li de la Universidad de Pek\u00edn. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Se identific\u00f3 un mecanismo neural previamente desconocido de formaci\u00f3n de h\u00e1bitos. M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Changliang Liu et al, An action Potential Initiation Mecanismo in distal axons for the control of dopamine release, Science (2022) ). DOI: 10.1126\/ciencia.abn0532. www.science.org\/doi\/10.1126\/science.abn0532 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Science <\/p>\n Proporcionado por la Escuela de Medicina de Harvard Cita<\/strong>: Los investigadores describen un mecanismo en ratones que subyace liberaci\u00f3n local de dopamina en el cerebro (24 de marzo de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2022-03-mechanism-mice-underlies-local-dopamine.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cr\u00e9dito: Pixabay\/CC0 Dominio p\u00fablico Cuando iniciamos una acci\u00f3n en nuestra vida cotidiana, como perseguir una servilleta descontrolada o salir del coche, el cerebro libera una sustancia qu\u00edmica. mensajero llamado dopamina que ayuda a regular el \u00e1rea del cerebro que controla esta acci\u00f3n. La se\u00f1alizaci\u00f3n de la dopamina es un proceso muy complejo, y los cient\u00edficos … Continuar leyendo \u00abInvestigadores describen un mecanismo en ratones que subyace en la liberaci\u00f3n local de dopamina en el cerebro\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-9870","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9870","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=9870"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9870\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=9870"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=9870"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=9870"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}