Dos proteínas que están implicadas en autismo Se ha descubierto que controlan la fuerza y el equilibrio de las conexiones de las células nerviosas, según han descubierto los investigadores de UT Southwestern Medical Center.
Junio de 2007 - Las proteínas, que sirven para unir físicamente las células nerviosas, fueron descubiertas hace más de una década por científicos de UT Southwestern, pero su función no ha sido clara.
En el nuevo estudio, que aparece en la edición del 21 de junio de la revista Neurona, los investigadores encontraron que una proteína aumenta la excitabilidad de las células nerviosas, mientras que la otra inhibe la actividad celular. Lo más importante es que estos efectos dependían de la frecuencia con la que se disparaban las células.
Los niveles de actividad de las neuronas juegan un papel vital durante el desarrollo normal del cerebro en los niños. Las conexiones activas se fortalecen y sobreviven hasta la edad adulta, mientras que las inactivas desaparecen.
Se cree que el autismo implica un desequilibrio de las conexiones nerviosas excitadoras e inhibidoras, una teoría apoyada por esta estudio, dijo el Dr. Ege Kavalali, profesor asociado de neurociencia y fisiología en UT Southwestern y autor del papel.
"Las mutaciones en estas proteínas se han relacionado recientemente con ciertas variedades de autismo", dijo el Dr. Kavalali. “Este trabajo proporciona una visión clara de cómo funcionan las proteínas. Nunca podremos diseñar una estrategia terapéutica sin saber qué hacen estas mutaciones ".
Las proteínas se denominan neuroligina-1 y neuroligina-2. En la unión de dos células nerviosas, llamada sinapsis, las proteínas sobresalen de la superficie de la célula que recibe una señal de la primera célula. Las neuroliginas se unen a otras moléculas en la primera célula, creando así un puente físico a través de la sinapsis.
En algunos casos, una señal de la primera célula excita a la segunda célula, mientras que en otras sinapsis, la señal inhibe a la segunda célula.
Los bebés nacen con muchas más sinapsis, tanto excitatorias como inhibitorias, de las que terminan los adultos. En un proceso llamado poda, las sinapsis que están inactivas durante el desarrollo desaparecen mientras que las activas proliferan.
En el estudio actual, los investigadores manipularon genéticamente neuronas de rata en cultivo para que las células crearan demasiada neuroligina-1. Las células desarrollaron el doble del número habitual de sinapsis, lo que plantea la cuestión de si la neuroligina-1 contribuyó a la formación de sinapsis adicionales o contribuyó al fracaso de las existentes para ser podado. Pruebas similares mostraron que el exceso de neuroligina-2 también conducía a más sinapsis, pero en este caso, las sinapsis eran inhibidoras.
Cuando se impidió químicamente que se dispararan las células que sobreexpresaban neuroligina-1 o neuroligina-2, no desarrollaron un exceso de sinapsis, a pesar de la presencia de las proteínas respectivas.
Juntas, las pruebas indican que las células nerviosas con exceso de neuroliginas desarrollaron sinapsis adicionales solo cuando se permitió que esas células se dispararan.
“Las dos neuroliginas tienen funciones complementarias en condiciones normales, con la neuroligina-1 aumentando la excitación vínculos entre las células nerviosas y la neuroligina-2 aumentando el número de vínculos inhibidores, creando un equilibrio ”, dijo el Dr. Kavalali dijo. “En ambos casos, las neuroliginas no son necesarias para crear las sinapsis, pero tienen un papel en determinar qué sinapsis lo hacen a largo plazo y, por lo tanto, establecer qué tan sensibles son las células nerviosas están."
Debido a que las mutaciones en neuroliginas ocurren en algunas personas con trastornos del espectro autista, los investigadores también diseñaron una mutación en neuroligina-1 comparable a una observada en humanos e introdujo las neuroliginas mutantes en ratas neuronas.
“Las células nerviosas que llevan la neuroligina mutante mostraron una disminución dramática en el número de sinapsis y más de doble disminución de la excitabilidad, lo que demuestra que la mutación interfiere con la estabilidad de las sinapsis ”, dijo el Dr. Kavalali. dijo.
