Científicos de la Universidad de Maryland en Estados Unidos han descubierto detalles sobre la arquitectura de las transmisiones sinápticas entre neuronas, y en concreto la increíble precisión con la que las neuronas colocan las proteínas para formar una ‘nano-columna’ que permite la comunicación.
Durante más de un siglo, los neurocientíficos han sabido que las neuronas se comunican entre sí a través de los pequeños espacios entre ellos, un proceso conocido como transmisión sináptica (sinapsis son las conexiones entre las neuronas).
La información la llevan de una célula a la otra neurotransmisores tales como el glutamato, la dopamina y la serotonina, que activan los receptores de la neurona receptora para transmitir mensajes excitatorios o inhibitorios.
Pero más allá de este esquema básico, los detalles de cómo se produce este aspecto crucial de la función cerebral han sido difíciles de conocer. Ahora, una nueva investigación realizada por científicos de la Universidad de Maryland ha dilucidado primera vez detalles acerca de la arquitectura de este proceso.
Las sinapsis son máquinas moleculares muy complejas. También son muy pequeñas: sólo unas pocas millonésimas de centímetro de diámetro. Tienen que ser muy pequeñas, ya que tenemos una gran cantidad de ellas; el cerebro tiene alrededor de 100 billones, y cada una es individual y está ajustada con precisión para transmitir señales más o menos fuertes entre las células.
Para visualizar las características a esta escala sub-microscópica, los investigadores recurrieron a una tecnología innovadora conocida como imágenes de una sola molécula, que puede localizar y seguir el movimiento de moléculas de proteínas individuales dentro de los límites de una sola sinapsis, incluso en las células vivas.
Usando este enfoque, los científicos identificaron un patrón inesperado y preciso en el proceso de la neurotransmisión. Para ello, observaron las sinapsis de ratas de laboratorio, que en términos de estructura global son muy similares a las sinapsis humanas.
Según Thomas Blanpied, profesor asociado en el Departamento de Fisiología, y líder del grupo que realizó el trabajo, existía desde hace muchos años una lista de los muchos tipos de moléculas que se encuentran en las sinapsis, pero eso no había servido para comprender cómo estas moléculas encajaban entre sí, o cómo funcionaba estructuralmente el proceso. Con el nuevo método, han conseguido describir la arquitectura.
En el documento, Blanpied describe un aspecto inesperado de esta arquitectura que puede explicar por qué las sinapsis son tan eficientes, pero también susceptibles a la interrupción durante las enfermedades: en cada sinapsis, proteínas clave se organizan de manera muy precisa a lo largo del espacio entre las células.
