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| Imagen de Gerd Altmann en Pixabay |
Científicos del campus de Janelia en el Instituto Médico Howard Hughes han hecho un descubrimiento sorprendente, y podría ayudar a explicar cómo las células cerebrales se comunican cambios a largo plazo entre sí. Sus hallazgos, publicados en la revista Cell, describen una nueva sinapsis entre los axones y los cilios primarios, estructuras similares a cabellos presentes en diferentes tipos de células, incluidas las neuronas.
Las sinapsis normalmente se extienden entre el axón de una neurona y la dendrita de otra, sin embargo, los nuevos hallazgos sugieren que los axones podrían tomar una ruta alternativa más corta y conectarse a uniones especiales de cilios primarios para enviar información rápidamente al núcleo de la célula, formando un nuevo tipo de sinapsis no vista antes.
“Esta sinapsis especial representa una forma de cambiar lo que se transcribe o se hace en el núcleo, y eso cambia programas completos”, dijo en un comunicado el líder sénior del grupo de Janelia, David Clapham, cuyo equipo dirigió la nueva investigación.
Los investigadores utilizaron microscopía de alta resolución, biosensores y herramientas bioquímicas para escudriñar en profundidad las estructuras celulares presentes en las células neuronales, observar la nueva sinapsis y comprender la influencia posterior de la nueva vía de señalización. Específicamente, se enfocaron en los axones que liberan el neurotransmisor serotonina.
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| El gráfico muestra cómo un axón de una neurona serotoninérgica en azul entra en contacto con un cilio primario en amarillo. Crédito de la imagen: Sheu et al/Cell, CC BY 4.0 |
Los investigadores pudieron mostrar, paso a paso, cómo el axón de una célula neuronal libera serotonina en los cilios primarios de otra célula neuronal, formando una nueva sinapsis. También pudieron comprender mejor los cambios bioquímicos que se producen aguas abajo de este mecanismo de señalización específico.
Debido a que las estructuras de los cilios primarios se extienden desde el interior de las células, cerca del núcleo, hasta el exterior de la superficie de la célula, las señales que pasan a través de la sinapsis ciliar pueden permitir cambios en el material genómico en el núcleo de estas células. Los investigadores, por lo tanto, sugieren que es más probable que este mecanismo de señalización transmita cambios a largo plazo en cualquier parte de las células de una manera más rápida y selectiva.
Los efectos en la célula no son solo a corto plazo, explicó Clapham, algunos pueden ser a largo plazo. "Es como un nuevo muelle en una célula que da acceso rápido a los cambios de cromatina, y eso es muy importante porque la cromatina cambia muchos aspectos de la célula".
La señalización de la nueva sinapsis se dirige específicamente a la cromatina, la mezcla de ADN y proteínas que forma los cromosomas, dentro del núcleo de las células. Los investigadores dicen que los cambios inducidos podrían durar desde horas hasta años, ya que afectan la información genética de las células. Sin embargo, esto abre la posibilidad de que la nueva sinapsis pueda informar la creación de medicamentos más específicos en el futuro, lo cual es una perspectiva emocionante.
“Todo lo que aprendemos sobre biología puede ser útil para que las personas lleven una vida mejor. Si puedes descubrir cómo funciona la biología, puedes arreglar las cosas”, concluyó Clapham.
Fuente: https://www.iflscience.com/scientists-uncover-new-kind-of-synapse-between-the-tiny-hairs-on-brain-cells-65165