Un complejo molecular genera nuevos microtúbulos dentro de los axones. El hallazgo puede tener implicaciones para la medicina regenerativa o el alzhéimer.
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| Imagen de microscopía de una neurona de ratón en cultivo con la red de microtúbulos (verde y rojo). El axón, en verde más intenso, es la extensión nerviosa que tiene más cantidad de microtúbulos modificados. [Carlos Sánchez-Huertas / IRB Barcelona] |
El cerebro adulto genera neuronas todos los días. A finales del siglo XIX se pensaba que las vías nerviosas eran algo fijo, acabado, inmutable. Pero hoy, esta idea ha quedado desfasada. Durante los últimos treinta años varios trabajos han confirmado que el cerebro de los mamíferos adultos genera neuronas de manera continua. Y esta regeneración ocurre, como mínimo, en dos áreas cerebrales: el bulbo olfativo y el hipocampo (sede de la memoria).
Ahora, científicos del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) han descrito un nuevo mecanismo molecular determinante en la formación y mantenimiento de los axones neuronales. Los resultados del estudio, liderado por Jens Lüders, se han publicado este mes en la revista Nature Communications.
Los axones son prolongaciones de las neuronas que conducen el impulso nervioso desde el soma celular hacia otra célula, y en los humanos pueden alcanzar hasta un metro de longitud. Las neuronas están constantemente enviando señales y sustancias a través de los axones. Estos, a su vez, están formados por una red de finos filamentos (microtúbulos) que empujan el crecimiento del axón y sirven de vías de transporte.
Al estudiar neuronas del hipocampo en ratones, los investigadores han hallado que las neuronas que han perdido la capacidad de dividirse reutilizan un complejo molecular para generar nuevos microtúbulos dentro de los axones. Hasta el momento este proceso se había observado exclusivamente en la división celular. En las células nerviosas, el tándem formado por los complejos de Augmina y gamma Tubulina (gTuRC) sería el responsable de promover la formación de nuevos microtúbulos sobre otros ya existentes. Podríamos decir que el nuevo microtúbulo hereda la misma orientación que el antiguo y favorece la formación de haces de microtúbulos con una polaridad uniforme, característica de los axones.
El avance contribuye a entender mejor cómo se forman los microtúbulos y cómo se organizan en una red compleja y ordenada en las neuronas. Desde un punto de vista práctico, puede ofrecer pistas sobre la regeneración de los axones, un aspecto de gran interés para la medicina regenerativa y enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer.
«Las neuronas son células que dependen especialmente de los microtúbulos tanto para el transporte interno de componentes como para la comunicación entre ellas, pero curiosamente no entendíamos cómo los forman y los organizan», describe Jens Lüders.
Según Carlos Sánchez-Huertas, primer autor del artículo, «este es un complejo determinante en la formación y mantenimiento del axón neuronal, una de las estructuras celulares más enigmáticas. Creo que se seguirán descubriendo ejemplos de proteínas de la división celular, como cinasas y motores moleculares, que son reutilizadas por las células posmitóticas para otras tareas moleculares».
Referencia Bibliográfica:
"Non-centrosomal nucleation mediated by augmin organizes microtubules in post-mitotic neurons and controls axonal microtubule polarity" Nature Communications 7, Article number: 12187 doi:10.1038/ncomms12187 Received 20 January 2016
Accepted 09 June 2016 Published 13 July 2016
Fuente: IRB Barcelona
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