Detectan nuevo tipo de comunicación entre neuronas maduras

La forma de entender cómo funciona la comunicación neuronal ha cambiado por completo. Recientemente, la publicación científica Journal of Neuroscience anunciaba, en uno de sus artículos destacados por los editores, una investigación que daba cuenta de un fenómeno que hasta ahora se creía improbable en el roedor adulto: la posibilidad de una sinapsis mixta entre células principales; es decir, que mientras se realiza la transferencia de información neuronal con mensajes químicos, en ciertas situaciones se puede activar una comunicación eléctrica, que no se había descubierto porque normalmente está “apagada”.

Motivo de orgullo es que se trata de una investigación realizada completamente en México, desarrollada durante más de siete años por el grupo científico encabezado por Rafael Gutiérrez Aguilar, adscrito al Departamento de Farmacobiología del Cinvestav Sede Sur, en el que se encuentran estudiantes tanto de maestría como de doctorado.

Antes de este hallazgo, se creía que al tiempo que el sistema nervioso maduraba, la comunicación inicialmente eléctrica entre neuronas, cedía su lugar a un proceso enteramente químico en el adulto.

Sin embargo, en 2012, el grupo de Gutiérrez Aguilar descubrió que un mínimo porcentaje de células principales del hipocampo registraba actividad eléctrica, una función que se creía solo funcionaba durante los primeros años de vida y después sólo ocurría entre las interneuronas o dendritas neuronales, pero pudieron observar que algunas neuronas principales se comunicaban en las sinapsis químicas, con un componente eléctrico precediendo al químico.

“La baja incidencia de células en las que observamos el fenómeno iba en contra de un estudio inmunohistológico, que reportaba la presencia de una alta cantidad de las proteínas que forman las uniones comunicantes, cuya función está relacionada con la transmisión de señales eléctricas; es decir, esperaríamos muchas conexiones eléctricas y no las veíamos”, señaló el también miembro del Sistema Nacional de Investigadores, nivel III.

La hipótesis del trabajo fue que las conexiones sí estaban presentes (como lo sugería la evidencia inmunohistológica) pero que no podían verse funcionando porque no conducían corrientes eléctricas, es decir, porque estaban “apagadas”.

De modo que una de las ideas que empleó el grupo de investigación del Cinvestav fue alterar el microambiente donde se encontraban las proteínas con la finalidad de abrirlas (en caso de haberlas). Si se observaba el flujo de corriente eléctrica probaría que sí estaban, pero en una configuración no conductora. Para ello emplearon una sustancia que al acidificar el interior celular produjo la aparición de señales eléctricas entre las neuronas, precediendo las señales químicas.

El hecho de que se den a la par la comunicación química y eléctrica entre neuronas se traduce en una transmisión de información más efectiva y rápida. Además, el intercambio de información eléctrica es bidireccional, que no ocurre con la comunicación química, lo que significa que pueden formarse nuevos circuitos de flujo de información.

De acuerdo con Rafael Gutiérrez Aguilar, la importancia del trabajo fue que hicieron evidente las conexiones eléctricas silentes entre neuronas, y que las proteínas que facilitan la conexión están presentes, pero no conducen la electricidad a menos que se acidifique el medio donde se encuentran, lo que ocurre durante procesos patológicos, como como epilepsia o anoxia (falta de oxígeno), entre otros.

Ahora toca investigar en cuáles procesos fisiológicos normales cambia el pH del ambiente donde se encuentran las proteínas que ayudan a la comunicación, ya que resulta evidente que la sinapsis mixta ocurre de manera común en un organismo sano, por lo que este hito de la neurología dará paso a nuevas investigaciones a nivel mundial en esta área del conocimiento.

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