Descubren dos proteínas fundamentales para entender la bipolaridad

Esta es una nota que me hicieron para el sitio de divulgación “El Otro Mate” en abril del 2013.

Científicos cordobeses descubrieron cómo se regula uno de los mecanismos que hacen que las células del cerebro -las neuronas- puedan funcionar correctamente pasándose información unas a otras.

Las neuronas son células bastante especializadas, ya que en su superficie -que la conecta con los estímulos que vienen del exterior- posee regiones bien diferenciadas. Una parte se encarga de recibir información (imágenes, sonidos, sabores, etc.), la cual es procesada para ser enviada a otra región de la neurona, y que a su vez transmite esa información a otra célula, que puede ser una neurona o un músculo por ejemplo.

Ahora bien, estas regiones bien diferenciadas poseen componentes, como es el caso de unas proteínas llamadas “receptores”, que son los encargados de recibir y transmitir información.

La importancia de la innovación tiene que ver con procesos internos que ya eran conocidos en otras células, pero que no habían sido estudiados en neuronas, encontrándose que en este tipo de células llevan a cabo funciones completamente novedosas.

“Nosotros definimos gran parte del mecanismo interno que se encarga de dirigir a estas proteínas a la región correspondiente de la neurona, ya sea que se trate de un receptor de recibe estímulos o de una proteína encargada de pasar la información procesada a otra célula cercana”, detalla en diálogo con EL OTRO MATE el Dr. Alberto Díaz Añel, quien obtuvo este resultado en su laboratorio del Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra de Córdoba, junto a sus dos becarias, Luján Masseroni y Soledad Coria, ambas con beca de CONICET.

El proyecto se basa en el estudio de neuronas de rata en cultivo. Esto es, se aíslan las células del cerebro de ratas (de una región llamada hipocampo, que tiene que ver con la memoria y el aprendizaje) y se las crece en condiciones especiales que les permiten vivir por varias semanas de manera artificial.

“Con herramientas de biología molecular somos capaces de alterar y modificar los mecanismos que estudiamos, de manera que nos sirva para comprender su importancia en la regulación de la distribución de las proteínas en cada una de las regiones neuronales mencionadas. Para analizar los resultados, nos valemos de microscopía de alta resolución, ya que nuestro Instituto posee una facilidad de microscopía de última generación, una de las más avanzadas de Latinoamérica. En cuanto a la idea, surgió hace ya unos años a partir de una colaboración con el laboratorio del Dr. Alfredo Cáceres, el cual también forma parte de nuestra institución, el Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra de la ciudad de Córdoba. Todo comenzó mientras yo estaba finalizando mi postdoctorado en San Diego, Estados Unidos, y continuó con mi llegada al Instituto Ferreyra”, agregó Díaz Añel.

Poco se sabe sobre los mecanismos internos de las neuronas que se ven afectados tanto en las enfermedades neurodegenerativas (ej: Parkinson y Alzheimer), como en las neuropsiquiátricas (trastorno bipolar, depresión, etc.). Si bien estos resultados entran en lo que se denomina “ciencia básica”, sirven para desentrañar poco a poco cómo funciona una neurona por dentro, y relacionar lo que se puede observar a nivel molecular con los defectos que se producen tanto a nivel celular como en el sistema nervioso, particularmente en el cerebro.

“Parte de los procesos internos que estudiamos es regulado por un par de proteínas llamadas PLC y PKC. Estas proteínas, que están dentro de las neuronas, son capaces de activarse ante estímulos que vienen del exterior de la célula, y su función es muy importante para, entre otras cosas, distribuir en la región correspondiente de la célula cerebral a aquellos componentes que se van a encargar de recibir o de transmitir información entre neuronas. Cuando alguna de estas proteínas, PLC o PKC, falla, todo comienza a andar mal y la información no se transmite o lo hace de manera confusa o errónea”, agrega Díaz Añel.

En otros laboratorios han encontrado que estas proteínas, tanto la PLC como la PKC, se comportan de manera anormal en personas que sufren del trastorno bipolar, observando además que ese comportamiento vuelve a la normalidad cuando se administran drogas como el litio y el valproato, que justamente son las sustancias más utilizadas para tratar a esta enfermedad neuropsiquiátrica.

“Lo que nosotros queremos hacer ahora es analizar cómo estas drogas afectan los procesos que nosotros estudiamos a nivel molecular y celular, algo que nadie ha hecho hasta ahora, y también queremos ver si existe alguna relación entre lo observado en pacientes que sufren trastorno bipolar con lo que le ocurre a neuronas en cultivo”, pronostica Díaz Añel, para eso “nuestro proyecto, para el cual estamos buscando financiación, consta de dos etapas que se harían en forma paralela. Por un lado queremos estudiar el efecto que estos medicamentos, como el litio y el valproato, producen en los mecanismos que estudiamos, no solo al nivel de las proteínas PLC y PKC, sino que también queremos observar de qué manera se afecta el desarrollo y crecimiento neuronal, y cómo pueden llegar a modificarse la transmisión de la información entre neuronas.”

Por el otro lado, y en colaboración con algún hospital público neuropsiquiátrico, los científicos pretenden analizar cómo estas mismas drogas de tratamiento modifican a estas proteínas en los pacientes. Para ello se van a necesitar, obviamente con previo consentimiento, muestras de sangre de pacientes con trastorno bipolar tratados y no tratados. Afortunadamente, tanto la PLC como la PKC pueden ser analizadas en células sanguíneas, ya que este tipo de medicación actuaría por igual en todas las células del cuerpo. Es decir, lo que se vea en la sangre será un fiel reflejo de lo que pasa en el cerebro.

La idea general es comparar la información que obtenida de los pacientes y de las neuronas en cultivo para seleccionar a alguna de las proteínas estudiadas como un marcador biológico de las diferentes etapas de la enfermedad, que en el caso del trastorno bipolar se trata de fases maníacas y depresivas sucesivas durante diferentes períodos de tiempo durante la vida del paciente.

De cara al futuro

El trastorno bipolar es una de las enfermedades más complejas para diagnosticar, y se basa principalmente en la habilidad del terapeuta para descubrirla. El paciente suele asistir a terapia cuando pasa por la fase depresiva, por lo cual se suele tratar solamente a esta etapa de la enfermedad, lo que puede llevar a un empeoramiento de la otra fase, la maníaca.

“La idea de este proyecto es definir un marcador biológico, esto es una proteína que podamos medir en sangre, que nos permita en base a su actividad predecir estas fases del trastorno bipolar. De esta manera, en el futuro sería mucho más sencillo administrar la medicación adecuada en el momento apropiado, sin necesidad que el paciente sufra los síntomas de cada etapa de la enfermedad, o que reciba dosis inadecuadas de los medicamentos que le produzcan efectos secundarios indeseables.

Falta mucho para lograr ese objetivo, pero es bueno que empecemos a dar los primeros pasos para lograrlo. Si queremos curar este tipo de enfermedades es importante que comprendamos al detalle cómo funcionan los complejos mecanismos que hacen que una célula funcione a la perfección, y qué es lo que hace que en determinado momento fallen”, augura Díaz Añel.

Nota: EL OTRO MATE

Se puede acceder a la nota original en: http://www.elotromate.com/salud/descubren-dos-proteinas-fundamentales-para-entender-la-bipolaridad/

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