Un equipo internacional de científicos ha desarrollado la síntesis de una nueva molécula que permitirá afinar en el estudio de los receptores de tipo NMDA, implicados en la mayoría de los procesos plásticos del sistema nervioso, tales como el aprendizaje. El Laboratorio de Neurociencia Celular y Plasticidad de la Universidad Pablo de Olavide, dirigido por el profesor Antonio Rodríguez Moreno, ha colaborado en este trabajo de gran utilidad para la realización de estudios neurobiológicos. En el estudio, publicado por la prestigiosa revista Journal of Neuroscience, participan los laboratorios de los investigadores Henry Anderson, de la Universidad de Oxford, y de Ole Paulsen, de la Universidad de Cambridge.
Los procesos de plasticidad neural son de fundamental importancia en la fisiología del sistema nervioso. Esto es debido a la capacidad que tiene el cerebro y el resto del sistema nervioso de modificarse, sobre todo a nivel sináptico (en la zona de comunicación de distintas neuronas), en respuesta a determinado tipo de experiencias. Estos procesos de plasticidad sináptica parecen ser responsables de procesos de aprendizaje, de las emociones, de cambios que ocurren durante el desarrollo y es, además, la forma de reacción cuando se producen lesiones del sistema nervioso o cuando, por ejemplo, se abusa de las drogas. Por tanto, entender los mecanismos de los procesos de plasticidad sináptica es fundamental para el entendimiento de cómo se producen estos procesos y para aprender a manipularlos con fines curativos.
Según comenta Antonio Rodríguez, la mayoría de estos procesos de plasticidad sináptica parecen depender de la presencia en la membrana de las neuronas de unas proteínas que son receptores para glutamato, que permiten la comunicación neuronal. En concreto, el investigador se refiere a los receptores de tipo NMDA (N-metil D-aspartato), un tipo de receptores de glutamato que, según los últimos avances, parecen estar implicados en la mayoría de los procesos plásticos del sistema nervioso descritos hasta el momento. No obstante, su posición en la célula (presináptica o postsináptica) sigue sin poder determinarse de forma sencilla debido a dificultades técnicas.
La metodología desarrollada por estos investigadores ha avanzado en este sentido, consiguiendo incluso determinar la localización axonal de los receptores de tipo NMDA responsables de la t-LTD, una forma de plasticidad responsable del aprendizaje y la maduración neuronal en la corteza. Para hacer esto posible, han rodeado a una molécula (denominada MK801), que bloquea receptores de tipo NMDA y hace que estos no funcionen (tanto de forma extra- como intracelular), de una cubierta que hace que la molécula no sea activa mientras tenga la cubierta. A esta nueva molécula se le denomina Caged-MK801.
La molécula que hemos logrado fabricar tiene una cubierta diseñada con sensibilidad a la luz ultravioleta, de forma que se puede quitar cuando se enfoca un haz de luz en una zona concreta a la que se haya aplicado la misma, apunta el investigador de la UPO. En concreto, Caged-MK801 permite que los receptores de NMDA dejen de funcionar en zonas concretas y localizadas, únicamente aplicando luz ultravioleta. Un avance que va a permitir una fina caracterización de la localización funcional de los receptores involucrados en distintos procesos de plasticidad.
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