Investigadores del Grupo de Investigación en Psiquiatría y Enfermedades Neurodegenerativas de INCLIVA y de la Universidad de Valencia muestran la capacidad de cambio de la estructura y conectividad de las interneuronas en el cerebro adulto, el puente de comunicación entre las neuronas.
Los resultados de la investigación, liderada por Juan Nácher Roselló, profesor titular del Departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física de la Universidad de Valencia, ha sido publicada en la revista internacional “Frontiers in Cellular Neuroscience” este junio.
Explica el Dr. Nácher que “aunque tradicionalmente se ha tenido una visión estática sobre el cerebro adulto, desde hace décadas ya sabemos que las neuronas son capaces de modificar su estructura y sus conexiones para adaptarse a un medio cambiante y realizar funciones cognitivas como el aprendizaje o la memoria. Las conexiones entre neuronas se realizan en gran medida a través de unas estructuras denominadas espinas dendríticas. Estas espinas y las conexiones que median aparecen y desaparecen en función de la actividad neuronal, influida por distintos eventos como el estrés y otras experiencias adversas”.
Hasta ahora el estudio de cómo cambian la estructura de las espinas dendríticas, y consecuentemente las conexiones neuronales, en el cerebro adulto se limitaba a las espinas que se encuentran en las neuronas excitadoras, que son las neuronas principalmente responsables de las vías de comunicación esenciales en nuestro cerebro. El funcionamiento de las neuronas excitadoras está regulado a su vez por neuronas inhibidoras, o interneuronas, que las sincronizan y las integran en circuitos locales.
“El objetivo de nuestra investigación era determinar si las espinas dendríticas de las interneuronas y consecuentemente sus conexiones, también eran dinámicas y por lo tanto capaces de cambiar” señala Juan Nácher.
“Hemos observado al microscopio en tiempo real la aparición y desaparición de estas espinas con ayuda de unos ratones transgénicos que tienen interneuronas fluorescentes” destaca. Para estimular estos eventos los investigadores emplearon glutamato, una molécula que interfiere en la comunicación entre neuronas, y que actúa como un neurotransmisor que es liberado por la neurona emisora y es captado por la neurona receptora, generalmente en una espina dendrítica.
“Elegimos glutamato ya que en su captación participan unos receptores específicos, tipo NMDA implicados en la formación de la memoria. Lo que hicimos fue bloquear la unión del glutamato a este receptor en las interneuronas de nuestros ratones mediante un compuesto, MK801. Cuando realizábamos el bloqueo observamos cambios en la ansiedad y en la locomoción de los animales lo que nos confirmó su efecto sobre el cerebro” explica. “Además la administración de MK801 disminuía rápidamente la tasa de aparición de nuevas espinas dendríticas y la densidad de estas espinas en las interneuronas” añade.
“Nuestros resultados muestran la capacidad de cambio de la estructura y conectividad de interneuronas en el cerebro adulto y la importante influencia de los receptores NMDA en este proceso” declara.
Para el Dr. Nacher los resultados son especialmente interesantes ya que las alteraciones de estos receptores y en las interneuronas se han encontrado en distintas enfermedades psiquiátricas como la esquizofrenia. El hallazgo abre las puertas al desarrollo de posibles vías terapéuticas frente a este tipo de enfermedades.
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