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» » » Nuevo modo de comunicación celular descubierto en el cerebro

Referencia: Universitat Mainz, 16 julio 2013
Contacto: Dra. Eva-Maria Krämer-Albers

Las células gliales envían "provisiones" que incluyen proteínas protectoras e información genética a las células nerviosas.

Los investigadores de la Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) han descubierto una nueva forma de comunicación entre los diferentes tipos de células del cerebro. Las células nerviosas interactúan con las células gliales vecinas, lo que supone una transferencia de proteínas e información genética. Las células nerviosas son, por tanto, protegidas de las condiciones estresantes de crecimiento. El estudio llevado a cabo por los biólogos de Mainz ​​muestran cómo la comunicación recíproca entre los diferentes tipos de células contribuye a la integridad neuronal. Sus resultados se han publicado recientemente en la revista PLOS Biology.

La función cerebral está determinada por la comunicación entre las neuronas eléctricamente excitables y las células gliales circundantes, que llevan a cabo muchas tareas del cerebro. Los oligodendrocitos son un tipo de célula glial, y forman una vaina de mielina alrededor de los axones de las neuronas. Además de proveer de este aislamiento de protección, los oligodendrocitos también ayudan a mantener las neuronas de otras formas que aún no se entienden completamente. Si este apoyo no está disponible, los axones pueden morir. Esto es lo que sucede en muchas formas de trastornos de la mielina, tales como la esclerosis múltiple, y da lugar a una pérdida permanente de la transmisión del impulso neuronal.

Al igual que otros tipos de células, los oligodendrocitos también secretan pequeñas vesículas. Además de lípidos y proteínas, estos paquetes de transporte confinados de la membrana también contienen ácidos ribonucleicos, es decir, la información genética. En su estudio, Carsten Frühbeis, Dominik Fröhlich y Wen Kuo Ping, del Instituto de Biología Celular y Molecular, de la Universidad Johannes Gutenberg en Mainz, encontraron que los oligodendrocitos liberan nano-vesículas conocidas como "exosomas" en respuesta a las señales neuronales. Estos exosomas y su carga, son tomados por las neuronas que lo pueden utilizar para el metabolismo neuronal. "Esto funciona bajo una especie de "entrega según demanda", explicó la Dra. Eva-Maria Krämer-Albers, que lidera el estudio actual. "Creemos que lo que se está entregando son "provisiones" enviadas por los oligodendrocitos a las neuronas."

En tanto, en el estudio de cultivos de células, el grupo de investigación descubrió que la liberación de exosomas se activa por el neurotransmisor glutamato. Conforme las etiquetaban con enzimas, los investigadores demostraron que las pequeñas vesículas eran absorbidas en el interior de las neuronas. "Todo el paquete de sustancias, incluyendo la información genética, es aparentemente utilizado por las neuronas", dijo Kramer-Albers. Si las neuronas estaban sumetidas al estrés, las células que habían sido ayudadas con "provisiones" se recuperaban consiguientemente. "Este mantenimiento contribuye a la protección de las neuronas y, probablemente, también conduce a la síntesis nueva de proteínas," declararon Carsten Frühbeis y Dominik Fröhlich. Entre las sustancias que están presentes en los exosomas y se canalizan hacia las neuronas están, por ejemplo, las proteínas protectoras, como las proteínas de choque térmico, las enzimas glucolíticas y las enzimas que contrarrestan el estrés oxidativo.

El estudio ha demostrado que los exosomas de oligodendrocitos participan en una forma, previamente desconocida, de comunicación celular bidireccional que podría desempeñar un papel importante en la conservación a largo plazo de las fibras nerviosas. "Una interacción de este tipo, en el cual se intercambia un paquete completo de sustancias, incluyendo la información genética entre las células del sistema nervioso, que previamente no se ha observado", indicó Krämer-Albers, que resume los resultados. "Los exosomas son, por lo tanto, similares en ciertos aspectos a los virus, con la principal diferencia de que no causar daños a las células diana, sino que son beneficiosas." En el futuro, los investigadores esperan desarrollar exosomas como posibles paquetes de "tratamiento", para ser utilizados en el tratamiento de trastornos del sistema nervioso.


- Publicación: Carsten Frühbeis, Dominik Fröhlich, Wen Ping Kuo et al. Neurotransmitter-Triggered Transfer of Exosomes Mediates Oligodendrocyte-Neuron Communication. PLoS Biology, 9 July 2013.
- Fuente: Instituto de Biología Celular y Molecular.
- Imagen: Los exosomas (flecha roja) son pequeñas vesículas que contienen proteínas y ácidos nucleicos. Están presentes de forma común en las proximidades de los axones de las células nerviosas, donde ocupan una posición ideal para suministrar las sustancias protectoras.
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