BARCELONA, 12 de diciembre.

Un reciente análisis realizado por el Institut de Recerca Sant Pau (IR Sant Pau) en Barcelona ha puesto de manifiesto la habilidad del hipocampo, la parte del cerebro responsable de la memoria y el aprendizaje, para adaptar las proteínas de sus sinapsis con el fin de especializar sus funciones. Así lo ha declarado la institución en una nota informativa emitida este viernes.

El estudio, que ha sido publicado en la destacada revista 'Nature Communications', revela, con una resolución sin precedentes, el tipo y la cantidad de proteínas presentes en diferentes sinapsis. Este descubrimiento proporciona luz sobre cómo conexiones neuronales que parecen similares pueden, en realidad, cumplir funciones diversas y presentar propiedades únicas.

La comprensión de estas alteraciones en las conexiones neuronales es crucial, dado que una disfunción en las sinapsis se relaciona con numerosas enfermedades neurológicas y psiquiátricas, que abarcan desde el Alzheimer y el Parkinson hasta la epilepsia y la esquizofrenia.

Las sinapsis, que actúan como puntos de contacto entre neuronas, son extraordinariamente numerosas y variadas, con estimaciones que sugieren que el cerebro humano puede contener entre 100 y 1.000 billones de ellas. Cada sinapsis transmite información con ligeras diferencias en su estructura y función, permitiendo a las redes neuronales procesar señales de manera eficiente y flexible.

Àlex Bayés, líder del grupo de Fisiología Molecular de la Sinapsis en el IR Sant Pau, señala que a lo largo de los años se ha entendido que cada tipo de sinapsis posee características eléctricas particulares; sin embargo, hasta este momento las limitaciones técnicas habían impedido un mapeo completo de su composición proteica.

El equipo de investigación logró superar este desafío utilizando una combinación innovadora de técnicas: la microdisección por captura láser, que permite aislar minúsculas porciones del hipocampo, junto con un método de extracción de proteínas sinápticas que conserva la integridad de estas moléculas, evitando pérdidas durante el proceso.

Gracias a estas metodologías, los investigadores caracterizaron el proteoma de las tres sinapsis que componen el circuito trisináptico del hipocampo, el circuito más intensamente investigado del cerebro, fundamental para el procesamiento de la memoria y la integración de información sensorial y contextual.

Los hallazgos del estudio indican que, aunque las tres sinapsis comparten la mayoría de sus proteínas, existen diferencias significativas en las cantidades relativas de cada una. Esto es comparable a una cocina donde se utilizan los mismos ingredientes, pero con proporciones distintas que resultan en recetas únicas con sabores, texturas y propiedades particulares.

Dentro de este "menú sináptico", un elemento indispensable son los receptores de glutamato y las proteínas que los regulan. El glutamato es el principal neurotransmisor excitador en el cerebro, y sus receptores son cruciales para la transmisión de señales y la plasticidad sináptica, que permite la modificación de las conexiones en función de la experiencia.

Además, el estudio ha señalado la existencia de un componente genético en este proceso de especialización: cada tipo de neurona activa o silencia genes específicos de las sinapsis, ajustando así la composición molecular de sus conexiones. Esta es la primera vez que se establece una conexión tan directa entre la especialización molecular de una sinapsis y los programas de expresión génica que son característicos de cada neurona.