NIH estudio utiliza Botox para encontrar nueva arruga en la comunicación del cerebro
Los resultados apoyan nueva visión de moléculas importantes para la señalización celular más nerviosa.
Institutos Nacionales de la Salud los investigadores utilizan el popular Botox agente anti-arrugas para descubrir un nuevo e importante papel para un grupo de moléculas que las células nerviosas utilizan para enviar mensajes rápidamente. Este nuevo papel para las moléculas, llamadas SNARES, puede ser una pieza que falta que los científicos han estado buscando para entender cómo las células cerebrales se comunican en condiciones normales y de enfermedad.
"Los resultados fueron muy sorprendentes", dijo Ling-Gang Wu, Ph.D., científico del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Stroke del NIH. "Al igual que muchos científicos pensamos SNAREs sólo participaron en la fusión."
Cada día cerca de 100 mil millones de células nerviosas en todo el cuerpo envían miles de mensajes a través de casi 100 trillones de puntos de comunicación llamados sinapsis. Célula a célula de comunicación en las sinapsis controla los pensamientos, movimientos y sentidos y podría proporcionar dianas terapéuticas para una serie de trastornos neurológicos como la epilepsia.
Las neuronas utilizan sustancias químicas, llamadas neurotransmisores, enviar rápidamente mensajes en las sinapsis.Como bolitas dentro de cartuchos de escopeta, los neurotransmisores se almacenan dentro de las membranas esféricas, llamadas vesículas sinápticas. Los mensajes se envían cuando un portador fusibles shell con propia cáscara de la célula nerviosa, llamada membrana plasmática, y libera los neurotransmisores "bolitas" en la sinapsis.
SNAREs (receptor de proteína de unión factor de N-etilmaleimida-sensible solubles) son tres proteínas sabe que son críticos para la fusión entre conchas portadoras y las membranas celulares nerviosas durante la liberación de neurotransmisores.
"Sin trampas no hay transmisión sináptica", dijo el Dr. Wu.
La toxina botulínica o Botox, interrumpe trampas. En un estudio publicado en Cell Reports, el Dr. Wu y sus colegas describen cómo utilizaron toxinas Botox y similares como herramientas para mostrar que SNAREs también pueden estar involucrados en la recuperación de los depósitos portadores de mensajes de las membranas de las células nerviosas inmediatamente después de la liberación.
Para estudiar esto, los investigadores utilizaron técnicas avanzadas de grabación eléctricos para controlar directamente en los depósitos de soporte en tiempo real están fusionadas con y recuperado de las membranas de las células nerviosas, mientras que las células envían mensajes en las sinapsis. Los experimentos se realizaron en una sinapsis única responsable de la audición se llama el cáliz de Held. Como era de esperar, el tratamiento de las sinapsis con las toxinas de fusión reducido. Sin embargo el Dr. Wu y sus colegas también observaron que las toxinas reducen recuperación.
Botox, lazos y Cerebro Comunicación Celular - proteínas SNARE (rojo, verde y azul, objetos) son moléculas que se encuentran en la mayoría de las sinapsis en todo el cuerpo. Son conocidos por su papel en ayudar a las células nerviosas envían mensajes mediante la liberación de neurotransmisores. Dr. Wu y sus colegas usaron toxinas Botox y similares a demostrar que SNARES también pueden ser importantes para la recuperación de los transportistas mensaje sinápticas. Cortesía del NINDS.
Durante al menos una década, los científicos han sabido que las conchas vehículo tienen que recuperarse antes de que más se pueden enviar mensajes. Recuperación se produce en dos modos: rápido y lento. Un grupo diferente de moléculas se conocen para controlar el modo lento.
"Hasta ahora la mayoría de los científicos pensaban que la fusión y la recuperación de dos procesos separados controlados por diferentes conjuntos de moléculas", dijo el Dr. Wu.
Sin embargo, varios estudios sugieren que una de las moléculas de SNARE podrían estar involucrados con ambos modos.
En este estudio, el Dr. Wu y sus colegas probaron sistemáticamente esta idea para comprender plenamente la recuperación. Los resultados mostraron que las tres proteínas SNARE pueden estar implicados tanto en la recuperación rápida y lenta.
"Nuestros resultados sugieren que las trampas enlace de fusión y recuperación", dijo el Dr. Wu.
Los resultados pueden tener implicaciones amplias. SNAREs son comúnmente utilizados por otras células de todo el cuerpo libere sustancias químicas. Por ejemplo, trampas ayudan a controlar la liberación de insulina de las células del páncreas, por lo que un objetivo potencial para el tratamiento de la diabetes. Estudios recientes sugieren que trampas pueden estar implicados en los trastornos neurológicos y psiquiátricos, como la esquizofrenia y la ataxia espástica.
"Creemos que SNARES trabajan así en las sinapsis celulares más nerviosas. Este nuevo papel podría cambiar la manera como los científicos piensan en cómo están involucrados trampas en la comunicación neuronal y enfermedades", dijo el Dr. Wu.
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Referencia
Xu J et al. "SNARE proteínas sinaptobrevina, SNAP-25 y sintaxina están involucrados en una rápida y lenta endocitosis en las sinapsis." Cell Reports, 2 de mayo de 2013. DOI: 10.1016/j.cellrep.2013.03.010
Saludos
Rodrigo González Fernández
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