Relacionan dos mecanismos neuronales asociados al daño cerebral agudo

Madrid (15/06/2012) - Redacción

• El Centro de Biología Molecular Severo Ochoa ha logrado conocer la relación entre dos mecanismos neuronales asociados al daño cerebral agudo: la pérdida de colesterol en la membrana neuronal y la híper-estimulación sináptica

• Este avance podría ser útil en el tratamiento de traumatismos craneoencefálicos, infarto cerebral, epilepsia y Alzheimer

Investigadores del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO) -centro mixto de la UAM y el CSIC- han presentado las evidencias que relacionan la pérdida del colesterol en la membrana plasmática de las neuronas con la excesiva estimulación de la sinapsis neuronal. Ambos mecanismos celulares son fenómenos asociados al daño cerebral agudo que se observa tanto en casos de infarto cerebral y traumatismos craneoencefálicos como en algunas enfermedades neurodegenerativas crónicas.

Estos mecanismos fueron relacionados experimentalmente utilizando modelos de ratón y cultivos primarios de neuronas hipocampales, así como diversas técnicas de biología molecular y microscopía. El trabajo, desarrollado por el equipo que lidera el profesor del CSIC Carlos Dotti en los laboratorios del CBMSO, fue publicado en la revista The EMBO Journal.

Los resultados ponen de manifiesto que la proteína CYP46 participa activamente en el metabolismo del colesterol en las neuronas, siendo la principal responsable de la disminución del colesterol asociada a un aumento del calcio intracelular y a la estimulación de la sinapsis.

"Cuando se produce el daño cerebral, aumenta el número de neurotransmisores excitatorios, lo que lleva a un aumento de la síntesis y de la movilización de CYP46, trasladándose ésta desde sus sitios de residencia dentro de la célula hacia la membrana plasmática de la neurona. Este fenómeno finalmente se traduce en una disminución importante de la cantidad de colesterol en la célula, lo que conlleva por tanto a una modificación en la composición lipídica de la membrana, alterando así funcionalmente y estructuralmente la neurona", expone el Dr. Dotti.

Según el mismo investigador, trabajos futuros aclararán si este fenómeno tiene consecuencias positivas para la célula afectada (para defenderse del daño producido por la híper-estimulación, por ejemplo) o si por el contrario contribuye a que la célula sometida a hiper-estimulación muera: "Una vez que esto sea determinado, podremos preguntarnos acerca del desarrollo de terapias para potenciar este mecanismo en caso de que sea beneficioso, o para inhibirlo en el caso contrario".

Estos avances podrían ser útiles en el desarrollo de terapias para enfermedades en las que aparecen síntomas anormales de hiper estimulación sináptica, como son la epilepsia, el infarto cerebral, los traumatismos craneoencefálicos o la Enfermedad de Alzheimer.

El colesterol en la membrana plasmática

La presencia de colesterol en la membrana que contribuye a mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de las células, le confiere a las células un número elevado de funciones esenciales. Por un lado, el colesterol juega un rol importante en el grado de rigidez de la membrana: determina la capacidad de una célula para modificar su arquitectura ante determinados estímulos y para permitir que las diferentes proteínas de la membrana puedan moverse a lo largo de la misma. Por otro lado, el colesterol actúa como barrera a la difusión iónica, contribuyendo a la electronegatividad interior de las células con respecto al exterior celular. Este último es un hecho especialmente importante en neuronas, cuya función se basa en los cambios eléctricos a través de la membrana.