Modificar el comportamiento con una proteína

Un estudio presentado en la revista Informes de células ha revelado el descubrimiento de una proteína que es esencial para mantener la flexibilidad del comportamiento. Permite a las personas modificar su comportamiento para adaptarse a experiencias previas similares, aunque no idénticas. Los hallazgos pueden proporcionar una mejor comprensión del autismo y la esquizofrenia, enfermedades que se caracterizan por una alteración de la flexibilidad conductual.
Los recuerdos almacenados que hemos experimentado previamente nos permiten repetir ciertas tareas. Por ejemplo, recordamos ciertas rutas que hemos conducido previamente. Sin embargo, cuando las circunstancias cambian y nuestra ruta habitual está bloqueada por algún motivo, debemos encontrar una forma alternativa de llegar a nuestro destino. Estos cambios son posibles debido a nuestra flexibilidad conductual para que podamos completar la tarea y están parcialmente impulsados ??por la síntesis de proteínas, que produce cambios dependientes de la experiencia en la función y el comportamiento neuronal.

En muchas personas, este proceso se ve afectado, lo que significa que no pueden ajustar su comportamiento cuando se enfrentan a circunstancias diferentes a las que están acostumbrados. Los investigadores se propusieron investigar cómo se regula la síntesis de proteínas durante la flexibilidad del comportamiento y decidieron centrarse en la quinasa PERK, una enzima que regula la síntesis de proteínas y que modifica eIF2alpha, un factor requerido para la síntesis de proteínas adecuada.
El equipo realizó un experimento en dos grupos de ratones de laboratorio ordinarios de los cuales un grupo tenía la enzima PERK y el otro grupo no. Los ratones tuvieron que navegar por un laberinto de agua en el que tuvieron que subir a una plataforma para salir del agua. Ambos grupos de ratones lograron aprender cómo completar la tarea. El siguiente paso fue mover la plataforma a una ubicación diferente dentro del laberinto, lo que permitió al equipo estudiar la flexibilidad de comportamiento de los ratones en respuesta al cambio. El observó que los ratones con PERK lograron ubicar la plataforma, mientras que aquellos que carecían de PERK no pudieron hacerlo o les tomó mucho más tiempo completar la tarea.

Luego, los investigadores decidieron examinar cómo PERK ayuda a los ratones en términos de su flexibilidad conductual. Realizaron un segundo experimento, en el que tanto los ratones normales como los que no tenían PERK escucharon un tono audible seguido de un leve golpe en el pie. Ambos grupos de ratones desarrollaron una respuesta normal de miedo, es decir, se congelaron al escuchar el tono, anticipando el impacto del pie. Luego, el equipo eliminó la descarga del pie del procedimiento para que los ratones solo escucharan el tono. Después de un tiempo, observaron que los ratones normales ajustaban sus respuestas y no se congelaban después de escuchar el tono, mientras que los ratones que carecían de PERK seguían respondiendo como si esperaran que siguiera un shock en el pie.
Para apoyar sus hallazgos de que la ausencia de PERK puede contribuir a la alteración de la flexibilidad conductual en los trastornos neurológicos humanos, el equipo realizó análisis postmortem de muestras de la corteza frontal humana de pacientes afectados de esquizofrenia, que a menudo exhiben inflexibilidad conductual, así como de individuos sanos. Descubrieron que las muestras de las personas sanas tenían niveles normales de PERK, mientras que las de los pacientes esquizofrénicos tenían niveles considerablemente más bajos de la proteína.
Eric Klann, profesor en el Centro de Ciencias Neurales de NYU, quien fue coautor del estudio, concluyó:

"Una lista en rápida expansión de trastornos neurológicos y enfermedades neurodegenerativas, incluida la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y el síndrome de X frágil, ya se han relacionado con la síntesis aberrante de proteínas. Nuestros resultados muestran la importancia de PERK en el mantenimiento de la flexibilidad conductual y su ausencia asociados con la esquizofrenia. Otros estudios que aclaran el papel específico de la síntesis de proteínas reguladas por PERK en el cerebro pueden proporcionar nuevas vías para hacer frente a estos trastornos neurológicos generalizados y con frecuencia debilitantes ".

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