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Verifican la existencia de un neurotransmisor más pequeño que el átomo

Investigadores  de la UBA y del CONICET demostraron que unas partículas subatómicas,  los protones, logran generar cambios eléctricos y químicos en las  neuronas.

El estudio realizado en el sistema auditivo de ratones  indicaría que se trata de un mecanismo conservado en el sistema nervioso  de todos los seres vivos. El hallazgo podría tener implicancia futura  para la comprensión y el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas.
Para formar memorias, regular las emociones, transmitir la orden de  contraer un músculo o realizar otras funciones, las neuronas se mandan  mensajes a través de neurotransmisores. Los más conocidos incluyen a la  dopamina, la serotonina, el glutamato, la acetilcolina y la adrenalina.  Ahora, científicos argentinos confirmaron que se puede sumar a ese  inventario a los diminutos protones: partículas subatómicas que, cuando  están aisladas, actúan como el ion positivo del hidrógeno y le dan  acidez a las soluciones acuosas.
“Los protones tienen la  capacidad para generar cambios eléctricos y  químicos en las células nerviosas”, indicó a la Agencia CyTA-Leloir el  director del estudio, el doctor Osvaldo Daniel Uchitel, investigador del  Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE) ,  dependiente de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA y  del Conicet.
El hallazgo es sorprendente, si se tiene en cuenta que cada protón  pesa entre 140 y 180 veces menos que las moléculas de sus “colegas” más  conocidos. Se trata de la pieza más pequeña con funciones biológicas per se en el organismo.
En 2008, el biólogo Erik Jorgensen, de la Universidad de Utah, en  Estados Unidos, lideró un equipo que mostró en la revista “Cell” que los  protones actúan como neurotransmisores para la contracción muscular en  un invertebrado, el gusano Caenorhabditis elegans. Con  posterioridad, otros científicos también documentaron su rol en dos  estructuras del cerebro del ratón: la amígdala y el núcleo accumbens.  Pero su función más generalizada estaba en discusión.
Ahora, Uchitel y sus colaboradores comprobaron que los protones  actúan como neurotransmisores en lo que se considera un modelo más  universal de conexión entre neuronas: la sinapsis gigante del sistema  auditivo de ratón o  “cáliz de Held”. “De allí que podamos especular con  la generalización del mecanismo al sistema nervioso de los seres  humanos y animales”, afirmó Uchitel.
Tal como describe la revista “The Journal of Neuroscience”, en la  sinapsis gigante  estudiada, cada vez que se estimula la neurona  emisora, se liberan más de 500 vesículas o “paquetes” con el  neurotransmisor glutamato y los protones que la acompañan. El glutamato  actúa sobre sus receptores en la neurona siguiente.
Sin embargo, Uchitel y sus colaboradores quisieron examinar si los  protones liberados también cumplían una función similar, y para ello  bloquearon con drogas todos los receptores al glutamato. Los resultados  fueron claros: los protones activaron en la neurona receptora unos  canales  llamados Acid Sensing Ion Channels (ASIC),  que generan una pequeña corriente eléctrica y permiten también la entrada de calcio.
“Es decir que los protones tiene una doble función de comunicación  eléctrica, de importancia limitada, y química, probablemente de mayor  relevancia”, resumió Uchitel.
Los ASICs han sido descriptos en casi todos los tipos neuronales y  están asociados a funciones de memoria, aprendizaje, respuestas de  miedo, plasticidad neuronal y otros procesos. “Es posible que estemos  describiendo un fenómeno universal que podría estar presente en cada  sinapsis y que no lo advertimos por estar tapado por otros mecanismos de  comunicación”, puntualizó Uchitel.  “Esto puede ser sólo la punta de un  iceberg”.
El estudio abre líneas de investigación que podrían mejorar la  comprensión, y por lo tanto el tratamiento futuro de enfermedades  neurodegenerativas y neuroinflamatorias como el Parkinson y la  esclerosis múltiple.
Uchitel comentó que, desde el punto de vista clínico, la actividad  del cerebro genera cambios en el pH (acidez) en el tejido nervioso. Y el  fenómeno se intensifica en procesos inflamatorios que promueven la  neurodegeneración mediada por la activación excesiva de los canales  ASIC. “Se podría pensar en estrategias que modulen a los canales para  bloquear la acción de los protones, pero para averiguarlo es necesario  seguir investigando”, indicó.
Para el neurólogo Marcelo Merello, investigador del Conicet y  director de Neurociencias del FLENI, quien no participó del estudio, el  trabajo liderado por Uchitel es muy interesante dado que los protones  “son partículas muy diferentes a los neurotransmisores habituales y  podrían tener una función muy activa en patologías neurodegenerativas,  como las enfermedades de Parkinson y Huntington”.
En particular, Merello precisó que algunos datos preclínicos sugieren  que el bloqueo de los canales ASIC podría modificar los niveles del  transportador de dopamina, el neurotransmisor que falta en el Parkinson.  “Su potencial para el tratamiento de la enfermedad o las complicaciones  motoras de la medicación (levodopa) resulta de lo más atractiva”,  sostuvo.
Del avance también participaron los doctores Carlota  González-Inchauspe, Francisco Urbano y Mariano Di Guilmi,  investigadores  del CONICET y de la UBA.
Fuente: conicet.gov.ar
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