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CDMX mayo 2016.- La sinapsis es un proceso cerebral mediante el cual se establece una red de comunicación neuronal que permiten el movimiento, aprendizaje, pensamiento y memoria, entre otras funciones del organismo, que para se establezca esa conexión es necesaria la intervención de proteínas muy particulares identificadas como moléculas de adhesión.

Por ello, el laboratorio de Antony Boucard, investigador del Departamento de Biología Molecular del Cinvestav, estudia de qué manera estas moléculas intervienen en los proceso cognitivo como memoria o aprendizaje, mecanismos que detectan la información del exterior, que luego se integra y se procesa de manera específica para que permanezca de manera temporal o a largo plazo en el cerebro.

Hasta el momento se trabaja en cómo poder potenciar estas funciones biológicas cognitivas, mediante la modulación de las moléculas de adhesión; se tienen indicios de que estas moléculas se encuentran alteradas de manera genética en algunos trastornos humanos y se observa que presentan diferencias en la manera de aprender y formar la memoria.

Boucard estudia receptores acoplados a proteínas G (GPCRs) de adhesión y es el único que lo realiza en el país; se conocían desde principios de la década pasada pero no estaban descritos en sus procesos biológicos. Ahora hay más interés en ellos porque se encuentran mutados en trastornos neurológicos como el de déficit de atención con hiperactividad, autismo, bipolaridad o esquizofrenia, hasta en cáncer y otras enfermedades autoinmunes.

“El cerebro tiene moléculas muy especializadas que promueven y generan la adhesión celular, se conocen como moléculas de adhesión neuronal, hay de muchas clases, pero las más importantes son la neuroligina, neurexina, latrofilina 3 y teneurina, que en parejas sirven como puente para establecer contacto entre los axones de las neuronas”, explicó.

Las moléculas de adhesión además de intervenir en la formación de redes neuronales también participan en los procesos de formación de la memoria o de almacenamiento de información que pueden servir en el aprendizaje, “lo que hacemos en el laboratorio es entender cómo estas moléculas pueden influenciar estos procesos”.

En pacientes con déficit de atención, la molécula de adhesión latrofilina 3 se encuentra con muchas mutaciones genéticas y se relaciona directamente con el aprendizaje, por ello mediante su alteración funcional en la neurona se intenta entender cómo esas mutaciones pueden modificar la conducta.

“Intentamos observar si la población mexicana que sufre de déficit de atención también presenta mutaciones en el gen de la latrofilina 3, porque las mutaciones se han encontrado en poblaciones de Sudamérica, Europa y Norteamérica, por eso pretendemos ver si hay una relación entre el gen de la latrofilina 3 y los trastornos de déficit de atención en los mexicanos”.

Para comprender la función de las células de adhesión se debe entender que la sinapsis se da en las unidades axionales del cerebro, ahí se establecen los contactos entre neuronas y son promovidos por este tipo células; en un lado del axón (presinapsis) se encuentran la neurexina o latrofilina y en el otro (postsinapsis) la neuroligina o teneurina, de manera que al entrar en contacto establecen el puente para completar la adhesión celular y permitir la conexión neuronal.

“Hay otras moléculas que promueven millones de contactos en diferentes áreas del cerebro, pero las que estudiamos son la neurexina, neuroligina, latrofilina y teneurina, e intentamos descubrir cómo interactúan para completar los proceso de adhesión celular neurona-neurona”, expuso Antony Boucard, quien inició su investigación cuando formaba parte del laboratorio de Thomas Südhof, Premio Nobel de Medicina 2013.

Con esos estudios se establecen las bases para entender las funciones de estas moléculas en el contexto de la conducta, y en corto plazo comprobar si con un péptido o una sustancia bioactiva pequeña es posible modular la función de las moléculas de adhesión y analizar si puede ayudar al control de los trastornos descritos. 

Para determinar los cambios moleculares y celulares en los organismos, que se dan por las mutaciones genéticas en la latrofilina, los investigadores utilizan modelos animales como moscas y ratones, además analizan cómo se traducen en la modificación de su conducta.