Los científicos han descubierto cómo una proteína clave ayuda a mantener conexiones fuertes entre las células cerebrales que son cruciales para el aprendizaje y la memoria. Los resultados del estudio, publicado en la revista Science Advances, podrían señalar el camino hacia nuevos tratamientos para lesiones cerebrales traumáticas y enfermedades como el Parkinson y el Alzheimer, dijeron los científicos.
Su investigación, dirigida por un profesor de la Universidad Rutgers-New Brunswick, reveló una función previamente desconocida de la cipina, una proteína cerebral. Los miembros del equipo de investigación descubrieron que la cipina promueve la presencia de marcadores en proteínas específicas en las sinapsis, concretamente en los diminutos espacios donde se comunican las neuronas. Este marcado ayuda a garantizar que las proteínas correctas estén en el lugar correcto, lo que permite que las sinapsis funcionen correctamente. Los investigadores dijeron que el descubrimiento tiene implicaciones potencialmente profundas para el tratamiento de los trastornos cerebrales.
“Nuestra investigación indica que desarrollar tratamientos o terapias que se centren específicamente en la proteína cipina puede ayudar a mejorar las conexiones entre las células cerebrales, potenciando la memoria y la capacidad de pensamiento”, afirmó Bonnie Firestein, profesora distinguida del Departamento de Biología Celular y Neurociencia de la Facultad de Artes y Ciencias y autora del estudio.
“Estos hallazgos sugieren que la cipina podría utilizarse para desarrollar tratamientos para enfermedades neurodegenerativas y neurocognitivas, así como para lesiones cerebrales”.
Firestein lleva más de dos décadas estudiando la cipina. Su último trabajo reveló varios aspectos importantes de su funcionamiento y su importancia para la salud cerebral.
Uno de los descubrimientos cruciales es que la cipina ayuda a añadir una etiqueta especial a las proteínas en las sinapsis que conectan las neuronas. Esta etiqueta garantiza que las proteínas se posicionen correctamente y puedan enviar señales eficazmente. El etiquetado y el movimiento adecuados de las proteínas son esenciales para el correcto funcionamiento de las neuronas.
Otro hallazgo importante es que la cipina interactúa con un complejo de proteínas, conocido como proteasoma, responsable de la degradación de las proteínas. Cuando la cipina se une al proteasoma, ralentiza este proceso de degradación, lo que provoca la acumulación de proteínas. Esta acumulación puede influir positivamente en diversas funciones celulares, importantes para la comunicación entre neuronas.
La investigación de Firestein también demuestra que, con mayor presencia de cipina, aumentan los niveles de proteínas importantes en las sinapsis. Estas proteínas son vitales para la comunicación eficaz entre neuronas, lo que potencia el aprendizaje y la memoria.
Además, la cipina aumenta la actividad de otra proteína llamada UBE4A, que también contribuye al proceso de marcaje. Esto indica que la influencia de la cipina en las proteínas sinápticas se debe en parte a su efecto sobre la UBE4A. El trabajo destaca la importancia de la cipina para mantener la función cerebral saludable y su potencial como objetivo para intervenciones terapéuticas.
“Aunque este estudio es lo que llamamos ‘investigación básica’, con el tiempo podrá aplicarse en entornos clínicos prácticos”, afirmó Firestein, quien ya realiza este tipo de trabajo “traslacional” en paralelo. La investigación traslacional es un tipo de investigación que aprovecha los descubrimientos de laboratorio y los convierte en tratamientos o soluciones prácticas para mejorar la salud humana.
El importante papel de la cipina en el funcionamiento de las sinapsis cerebrales la hace muy relevante para el posible tratamiento de enfermedades neurodegenerativas y traumatismos craneoencefálicos, afirmó. Por ejemplo, la función sináptica saludable suele verse alterada en enfermedades como el Alzheimer y el Parkinson.
Además, el papel de la proteína en la promoción de la plasticidad sináptica (la capacidad de las sinapsis de fortalecerse o debilitarse con el tiempo) significa que puede utilizarse para ayudar a contrarrestar la disfunción sináptica observada en enfermedades neurodegenerativas y lesiones cerebrales.
Otros científicos de Rutgers involucrados en el estudio incluyen a Kiran Madura, profesor del Departamento de Farmacología de la Facultad de Medicina Robert Wood Johnson; Srinivasa Gandu, Mihir Patel y Ana Rodríguez, ex estudiantes de doctorado del Departamento de Biología Celular y Neurociencia.
Jared Lamp e Irving Vega de la Universidad Estatal de Michigan también contribuyeron a esta investigación.
Fuente: Phys.org.