Sorprendente mecanismo de comunicación neuronal revelado

Un nuevo estudio ha realizado el sorprendente descubrimiento de que las neuronas son capaces de controlar la cantidad de dopamina que liberan, lo que va en contra de lo que hasta ahora han creído los especialistas. El mecanismo recientemente descubierto podría tener implicaciones significativas para comprender los trastornos promovidos por la señalización de dopamina anormal.
Un descubrimiento sorprendente sobre cómo se comunican las neuronas puede cambiar la comprensión existente de los mecanismos cerebrales.

Las neuronas son estructuras básicas del sistema nervioso central y se comunican entre sí mediante señales químicas o eléctricas, algunas de las cuales se denominan "neurotransmisores" y se almacenan en vesículas sinápticas antes de su liberación. Finalmente son liberados por las neuronas a través de "canales" llamados sinapsis.

Tener niveles anormales de dos de esos neurotransmisores, la dopamina y el glutamato, se ha relacionado anteriormente con diversos trastornos, como la esquizofrenia y la depresión.

En un estudio reciente, un equipo de investigadores de la Universidad de Pittsburgh en Pensilvania realizó sorprendentes descubrimientos sobre el mecanismo de comunicación entre las neuronas. El autor principal del estudio, el Dr. Zachary Freyberg y sus colegas, descubrieron que las neuronas son capaces de controlar la cantidad de dopamina que liberan.

Esto va en contra de lo que se creía anteriormente sobre la comunicación neuronal, y puede tener implicaciones importantes para tratar los trastornos psiquiátricos relacionados con los desequilibrios de los neurotransmisores.

"Nuestros hallazgos demuestran, por primera vez, que las neuronas pueden cambiar la cantidad de dopamina que liberan en función de su actividad general. Cuando este mecanismo no funciona adecuadamente, podría tener efectos profundos en la salud", dice el Dr. Freyberg. .

Los hallazgos de los investigadores se publican en la revista Neurona.

'Los hallazgos contradicen el dogma existente'

Los científicos estudiaron el mecanismo de comunicación entre neuronas en moscas de la fruta y ratones. A medida que activaban las neuronas para liberar la dopamina, notaron que las vesículas sinápticas se llenaban con más contenido químico de lo que esperaban. Esto fue antes de que las vesículas pudieran liberar cualquiera de sus contenidos.

Se llevaron a cabo más experimentos, lo que llevó a los investigadores a descubrir que las vesículas sinápticas se estaban cargando de esta manera debido al aumento de los niveles de acidez interna. Estas revelaciones, como explica el Dr. Freyberg, fueron sorprendentes; no se ajustaban a las nociones previas sobre cómo se comunican las neuronas.

"Nuestros hallazgos fueron completamente inesperados. Contradicen el dogma existente de que una cantidad finita de señal química se carga en una vesícula en un momento dado, y que la acidez de la vesícula es fija".

Dr. Zachary Freyberg

El aumento en los niveles de acidez dentro de las vesículas, observaron los investigadores, fue "dirigido" a través de un canal o paso de transporte en la superficie de las neuronas.

Este canal permitió a una neurona recibir una "corriente" de iones de glutamato con cargas negativas, y según los investigadores, esta "corriente" de iones de glutamato cargados negativamente fue, en última instancia, la razón detrás de los niveles de acidez aumentados en las vesículas sinápticas.

Posibles implicaciones para la salud mental

Cuando los científicos intervinieron genéticamente para eliminar el canal de transporte en los ratones y moscas de la fruta que estaban estudiando, notaron que los animales mostraban una respuesta atenuada a la anfetamina, que es un fármaco que actúa estimulando las neuronas para liberar la dopamina.

El Dr. Freyberg y su equipo explican que el papel de los glutamatos cambia en esta situación. En lugar de actuar como neurotransmisores, como de costumbre, se convierten en "herramientas" para las vesículas sinápticas, lo que les permite manipular las cantidades de dopamina que cargan.

"En este caso, el glutamato no actúa como un neurotransmisor, sino que funciona principalmente como una fuente de carga negativa, que las vesículas utilizan de una manera realmente inteligente para manipular la acidez de las vesículas y, por lo tanto, cambiar su contenido de dopamina", dice Dr. Freyberg.

Los investigadores afirman que este descubrimiento tiene el potencial de mejorar las nociones existentes sobre los mecanismos neuronales. El Dr. Freyberg dice: "Esto pone en cuestión todo el modelo de libro de texto de vesículas que tienen cantidades fijas de neurotransmisores individuales. Parece que estas vesículas contienen tanto dopamina como glutamato y modifican dinámicamente su contenido para que coincida con las condiciones de la célula según sea necesario. "

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En el futuro, los investigadores esperan centrarse en cómo el aumento de los niveles de acidez en las vesículas sinápticas podría afectar la salud, especialmente en el contexto de los trastornos psiquiátricos que se han relacionado con el desequilibrio de los neurotransmisores.

"Como hemos demostrado que el equilibrio entre el glutamato y la dopamina es importante para controlar la cantidad de dopamina que libera una neurona, es lógico pensar que un desequilibrio entre los dos neurotransmisores podría contribuir a los síntomas de estas enfermedades", concluye el Dr. Freyberg. .