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1 de Julio de 2016
Neurobiología

Mecanismos moleculares en las sinapsis

Dos familias de proteínas contribuyen a que las neuronas se reconozcan entre sí y formen conexiones sinápticas.

Las imágenes muestran la morfología y los patrones de conexión de las neuronas monopolares (de L1 a L5) y los fotorreceptores (R7 y R8). En A se ilustra la morfología y la proyección específica en diferentes capas sinápticas (de m1 a m6) de las neuronas analizadas en el estudio. En B aparece un ejemplo de la expresión de Dpr y DIP en parejas sinápticas de L1. Estudios previos han demostrado la interacción de Dpr2 y Dpr3 con DIPθ en experimentos in vitro. La expresión de Dpr2 y Dpr3 en L1 y DIPθ en su pareja sináptica Tm3 sugieren que las interacciones Dpr-DIP regulan la formación de estas conexiones en particular. Otras conexiones como las de L1 con Mi1 vendrían reguladas por otras moléculas de superficie que se desconocen por ahora y se representan con símbolos de interrogación, dado que Mi1 no expresa DIPθ. [MENTE Y CEREBRO, SEGÚN MARTA MOREY]

Las miles de neuronas presentes en el cerebro regulan nuestro comportamiento a través de su organización en circuitos neurales que forman al conectarse unas con otras (sinapsis). Sin embargo, no todas las conexiones sirven: cada neurona debe enlazarse con su pareja correspondiente. Si este proceso, que se conoce como especificidad sináptica, falla, los efectos en el procesamiento de la información pueden ser graves; también las consecuencias en la conducta del individuo.

Cada vez más estudios señalan que el autismo y la esquizofrenia se encuentran relacionados con defectos en el establecimiento de conexiones neurales específicas durante el desarrollo. Pero ¿qué estrategias moleculares utilizan las neuronas para conectarse con sus parejas postsinápticas y no con otras neuronas con las que también se hallan en contacto o se encuentran en el mismo entorno?

Estudio en la mosca del vinagre

Con el fin de investigar los mecanismos moleculares que regulan la especificidad sináptica nos centramos en Drosophila melanogaster, según publicamos en fecha reciente en la revista Cell. Más comúnmente conocido como mosca del vinagre, este organismo presenta un sistema visual muy desarrollado y complejo; incluso contiene la misma variedad y tipología neuronal que los vertebrados, aunque, en total, posee menos neuronas. Otra característica del sistema visual de Drosophila radica en los circuitos que procesan la información visual: estos se estructuran en una región del cerebro que se organiza en capas sinápticas diferentes, en las que, a su vez, existen tipos de neuronas distintos que forman conexiones con sus respectivas parejas. Esta estructura se ha conservado a lo largo de la evolución, por lo que también se presenta en la retina, la corteza frontal y la espina dorsal de los vertebrados. Dicha sorprendente similitud permite extrapolar los conocimientos obtenidos a partir de la mosca a otros organismos superiores, entre ellos, los humanos. Además, en la actualidad se dispone de una batería de herramientas que permiten conocer los procesos biológicos de este insecto a escala celular así como modificar su genoma.

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