Actualizado 17/08/2006 23:04:20 +00:00 CET

Investigadores hallan una célula cerebral que se comporta como un controlador de volumen, no como un interruptor

MADRID, 17 Ago. (EUROPA PRESS) -

Investigadores de la universidad de California Davis han descubierto que unas proteínas que regula la actividad de las células del cerebro al controlar el flujo de iones de potasio tienen un comportamiento que se parece más al control del volumen de los equipos de música que a un interruptor de encendido o apagado. La investigación, que aparecerá el 19 de agosto en la revista 'Science', proporciona un nuevo modelo de comportamiento para las decisivas proteínas de barrera encontradas en las membranas de las neuronas.

Para James Trimmer, autor del artículo y profesor de medicina farmacológica y toxicología de la Escuela de Medicina de la UC Davis, han demostrado que "las células cerebrales regulan la actividad de una manera incrementada, con miles de niveles diferentes posibles de actividad". Su equipo estudió un canal de ión que controla la actividad neuronal, llamado Kv2.1, un tipo de canal de potasio que se encuentra en todas las neuronas del sistema nervioso.

Además, Trimmer declaró que han mostrado "que este canal puede existir en millones de diferentes estados funcionales, dando a la célula la posibilidad de marcar su actividad dependiendo del entorno exterior". Este fenómeno de regulación se llama 'plasticidad homeostática' y se refiere, en este caso, a la capacidad del canal de la protenía de cambiar su función para mantener una actividad eléctrica óptima en la neurona.

Muchas células del cuerpo pueden arreglárselas como un interrruptor, permitiendo crecer y proliferarse cuando lo necesitan. De hecho, algunos ejemplos de este 'interruptor' incluyen el control los productos de oncogenes, proteínas que causan el cáncer. Sin embargo, las células cerebrales deben imponer una multi-tarea, recibiendo y procesando señales de varias fuentes, tanto dentro como fuera del cuerpo.

Asimismo, los científicos saben desde hace tiempo que los canales de potasio son cruciales para los trabajos normales de las células del cerebro. Las neuronas responden a estímulos, tales como ruido del exterior o mensajes químicos de diferentes partes del cuerpo, mediante débiles corrientes eléctricas a través de sus membranas. Esto es posible gracias a una distribución desigual de iones cargados o átomos, a ambos lados de la membrana.

ESPECTROMETRÍA DE MASAS

Trimmer y sus compañeros fueron los primeros en usar la técnica de la espectrometría de masas (SILAC) para estudiar los canales de ión en las células cerebrales. El problema para los investigadores fue que, mientras la espectrometría de masas da una medición exacta de la masa, cuantificar la cantidad de una proteína en diferentes muestras puede ser difícil. SILAC permite a los científicos añadir peso atómico adicional a una de las muestras para que las muestras diferentes puedan ser analizadas a la vez.

Mediante esta técnica, el doctor Kang-Sik Park reveló 16 sitios donde la proteína es modificada por la célula mediante la suma de un grupo de fosfato. En este sentido, futuros estudios seguirán con cuidado los análisis biofísicos de la función del canal.

El próximo paso será determinar cuántas neuronas del cerebro regulan la suma y la eliminación de los fosfatos en sitios individuales en la proteína Kv2.1 durante un comportamiento animal normal. Esto implica que el análisis proteómico de Kv2.1 de regiones diferentes del cerebro después de la estimulación por luz, sonido o diferentes paradigmos de aprendizaje. Trimer y su equipo también exploraran la modulación falmacológica del Kv2.1 del fósforo en la intervención terapéutica para los trastornos neurológicos y psiquiátricos.