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PUBLICADO EN 'FRONTIERS IN MOLECULAR NEUROSCIENCE''

Descrita la firma bioquímica de la sinapsis en un modelo de Down

IDIBELL · 07 agosto 2018 09:36

El estudio, llevado a cabo por investigadores del IDIBELL, se ha basado en técnicas de espectrometría de masas de última generación.

Los individuos con síndrome de Down (SD) presentan un exceso de dosis de determinados genes que acaba conduciendo a un incremento anómalo de productos génicos (proteínas). Estos cambios moleculares provocan importantes afectaciones de la función neuronal y, más concretamente, de la forma con la que las neuronas y los circuitos neuronales se comunican. Uno de los principales sistemas de neurotransmisión excitatoria en nuestro cerebro es la sinapsis glutamatérgica, es decir, la que utiliza el glutamato (un aminoácido) para transmitir la información (activación) de una neurona a otra.

A partir del estudio de un subtipo de receptores de glutamato presentes en las sinapsis (llamados receptores de tipo NMDA), investigadores del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) y de la Universidad de Barcelona han descrito la firma bioquímica de las sinapsis glutamatérgicas en SD en ratones. Liderado por el Dr. Xavier Altafaj, el trabajo, que ha sido publicado en la revista Frontiers in Molecular Neuroscience, se ha llevado a cabo, en gran medida, gracias a una ayuda concedida por la Fundación La Marató de TV3, que en la pasada edición de 2015 dedicó su programa a las enfermedades neurodegenerativas.

Según el Dr. Altafaj, "en nuestro último trabajo hemos caracterizado la enorme complejidad proteica de los diferentes compartimentos sinápticos de las neuronas del hipocampo de ratones que recapitulan la SD humana". Para realizar el estudio, los investigadores han puesto a punto un protocolo bioquímico de alta precisión y han utilizado técnicas de espectrometría de masas de última generación, que les han permitido identificar un número muy elevado de modificaciones post-traduccionales de los receptores de glutamato, básicamente su patrón de fosforilación (el llamado fosfoproteoma). Paralelamente, se ha identificado un conjunto de enzimas (proteínas quinasa y fosfatasa) que podrían ser los responsables de este patrón alterado de fosforilación de los receptores de glutamato. Conjuntamente, los datos obtenidos indican el papel clave que juegan los receptores de glutamato (y sus desregulaciones) en la patofisiología del síndrome de Down, a la vez que permiten identificar nuevas dianas terapéuticas que serán exploradas en futuros estudios.

El grupo del Dr. Altafaj tiene una larga trayectoria en el estudio de las bases moleculares de la SD, y en los últimos años se ha centrado en descifrar las alteraciones de la sinapsis glutamatérgica. Los estudios recientes del grupo de investigación del Dr. Altafaj mostraron que los niveles de receptores de tipo NMDA se encuentran desregulados en modelos murinos de síndrome de Down, como consecuencia directa de la sobreexpresión de determinados genes candidatos de la SD. Estos trabajos, junto con los indicios de otros grupos de investigación, llevaron a formular la hipótesis de que la alteración de los receptores de glutamato puede jugar un papel clave en las alteraciones de la función neuronal asociadas a la SD.

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