{"id":1784,"date":"2015-07-07T11:11:03","date_gmt":"2015-07-07T11:11:03","guid":{"rendered":"http:\/\/new.bifi.es\/es\/?p=1784"},"modified":"2016-12-23T22:48:23","modified_gmt":"2016-12-23T21:48:23","slug":"encuentran-que-una-proteina-asociada-con-patologias-del-sistema-nervioso-modifica-las-estructuras-sinapticas-de-las-neuronas-en-un-modelo-animal-de-enfermedad-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bifi.es\/es\/encuentran-que-una-proteina-asociada-con-patologias-del-sistema-nervioso-modifica-las-estructuras-sinapticas-de-las-neuronas-en-un-modelo-animal-de-enfermedad-2\/","title":{"rendered":"Encuentran que una prote\u00edna asociada con patolog\u00edas del sistema nervioso modifica las estructuras sin\u00e1pticas de las neuronas en un modelo animal de enfermedad"},"content":{"rendered":"

La revista PNAS publica un trabajo realizado por la doctora Olga Varea, recientemente incorporada en el Instituto de Biocomputaci\u00f3n y F\u00edsica de Sistemas Complejos (BIFI<\/strong>) de la Universidad de Zaragoza. Esta investigadora desarroll\u00f3 en el grupo del Dr. Penzes perteneciente a Feinberg School of Medicine<\/em> en la universidad Northwestern University of Chicago<\/em>\u00a0 el estudio de la funci\u00f3n de Caspr2, una prote\u00edna que pertenece a la familia de las neurexinas <\/strong>y que est\u00e1 relacionada con diferentes enfermedades del sistema nervioso.<\/p>\n

Caspr2 se ha situado principalmente como componente de la interacci\u00f3n entre neurona y gl\u00eda en el sistema nervioso perif\u00e9rico sin embargo su funci\u00f3n en el cerebro, en donde la prote\u00edna es abundante, sigue siendo desconocida. Los resultados recientemente publicados por esta investigadora muestran la distribuci\u00f3n de Caspr2 en las neuronas de la corteza cerebral y m\u00e1s concretamente en un compartimento esencial para la se\u00f1alizaci\u00f3n sin\u00e1ptica excitatoria: las espinas dendr\u00edticas<\/strong>.<\/p>\n

Las espinas dendr\u00edticas son peque\u00f1as protuberancias post-sin\u00e1pticas situadas a lo largo de cada dendrita de las neuronas piramidales que juegan un papel fundamental en procesos cerebrales como el aprendizaje y <\/strong>la memoria. <\/strong>En ellas, existe una alta densidad de receptores de neurotransmisores (entre ellos receptores tipo AMPA) adem\u00e1s de prote\u00ednas que regulan la activaci\u00f3n y la localizaci\u00f3n de los mismos, y mol\u00e9culas esenciales en el mantenimiento de la estructura. Son estructuras con una gran plasticidad tanto morfol\u00f3gica como num\u00e9rica que responde a diversos factores, entre ellos, la actividad neuronal (LTP,LTD) o determinadas condiciones fisiopatol\u00f3gicas.<\/p>\n

En los \u00faltimos a\u00f1os ha aumentado el inter\u00e9s por el estudio de aquellas prote\u00ednas que puedan estar relacionadas con la plasticidad de las espinas dendr\u00edticas. Esto se debe a que a partir de estudios gen\u00e9ticos de pacientes con enfermedades del desarrollo neuronal <\/strong>y enfermedades neurodegenerativas <\/strong>se han encontrado numerosas alteraciones gen\u00f3micas en muchos componentes de la sinapsis, alimentando la hip\u00f3tesis inicial de una comunicaci\u00f3n deficiente entre neuronas y entre \u00e1reas cerebrales en dichas enfermedades. Entre estas nuevas dianas de estudio obtenidas mediante an\u00e1lisis gen\u00e9tico se encuentra Caspr2, asociada con des\u00f3rdenes de autismo (ASD), <\/strong>discapacidad intelectual, esquizofrenia o Alzheimer<\/strong>.<\/p>\n

El grupo de investigaci\u00f3n del Dr. Penzes ha utilizado como modelo de ASD la colonia de ratones deficientes en Caspr2<\/strong>, Caspr2 KO, que presentan entre otros rasgos: hiperactividad, d\u00e9ficit de lenguaje, convulsiones y d\u00e9ficit de sociabilizaci\u00f3n, todas ellas caracter\u00edsticas propias de des\u00f3rdenes de autismo.<\/strong> De estos ratones se obtuvieron y cultivaron neuronas de la corteza cerebral hasta conseguir neuronas en diferentes fases del desarrollo que fueron manipuladas posteriormente por los investigadores.<\/p>\n

Los resultados obtenidos por estos investigadores sugieren que Caspr2 ejerce un papel en el control y mantenimiento de la morfolog\u00eda de las neuronas. Los autores muestran c\u00f3mo la ausencia de Caspr2 da lugar a neuronas con un menor n\u00famero de espinas dendr\u00edticas <\/strong>y que la eliminaci\u00f3n de Caspr2 en neuronas maduras da lugar a una reducci\u00f3n de la complejidad del \u00e1rbol dendr\u00edtico de las neuronas piramidales de la corteza cerebral. Pero adem\u00e1s, Caspr2 podr\u00eda regular el tr\u00e1fico y la funci\u00f3n de los receptores de glutamato tipo AMPA. Utilizando microscop\u00eda confocal y sistemas de s\u00faper-resoluci\u00f3n, se muestra c\u00f3mo Caspr2 y la subunidad GluA1 del receptor de glutamato AMPA se encuentran en las espinas dendr\u00edticas de las neuronas. Los receptores AMPA<\/strong>en condiciones normales se sit\u00faan en la membrana plasm\u00e1tica de las espinas dendr\u00edticas y siguen un ciclo de internalizaci\u00f3n y exposici\u00f3n a neurotransmisores. Se observ\u00f3 sin embargo que las neuronas Caspr2 KO presentan unos agregados aberrantes de GluA1 en el soma celular y tr\u00e1fico defectuoso del mismo dando lugar a una disminuci\u00f3n de la cantidad de esta subunidad presente en las espinas dendr\u00edticas. Curiosamente, se han descrito agregados similares en enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer y el Parkinson.<\/p>\n

Los autores apuntan a la existencia de mecanismos comunes entre enfermedades del desarrollo y enfermedades neurodegenerativas.<\/p>\n

En definitiva, los datos obtenidos ayudan a comprender las posibles funciones de Caspr2 en la sinapsis neuronal en situaciones fisiol\u00f3gicas <\/strong>y en patolog\u00edas del desarrollo del sistema nervioso<\/strong>, y abren nuevas perspectivas acerca de los mecanismos de acci\u00f3n de las prote\u00ednas implicadas en dichas enfermedades.<\/p>\n

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Olga Varea obtuvo el t\u00edtulo de doctor en el Centro de Biolog\u00eda Molecular \u00a8Severo Ochoa\u00a8, en la Universidad Aut\u00f3noma de Madrid y se incorpor\u00f3 en el grupo de Dr. Penzes en Northwestern University of Chicago para estudiar la posible implicaci\u00f3n de Caspr2 en la sinapsis neuronal y analizar los mecanismos de se\u00f1alizaci\u00f3n de Caspr2 en la membrana plasm\u00e1tica. Parte de los resultados obtenidos se han publicado en la revista PNAS [PMCID: PMC4434727]. Actualmente trabaja en el Instituto de Biocomputaci\u00f3n y F\u00edsica de Sistemas Complejos-BIFI de la Universidad de Zaragoza.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

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Synaptic abnormalities and cytoplasmic glutamate receptor aggregates in contactin associated protein-like 2\/Caspr2<\/em>knockout neurons. <\/strong>Olga Varea<\/u><\/a>a<\/u><\/sup><\/a>,\u00a0Maria Dolores Martin-de-Saavedra<\/u><\/a>a<\/u><\/sup><\/a>,\u00a0Katherine J. Kopeikina<\/u><\/a>a<\/u><\/sup><\/a>,\u00a0Britta Sch\u00fcrmann<\/u><\/a>a<\/u><\/sup><\/a>, Hunter J. Fleming<\/u><\/a>a<\/u><\/sup><\/a>,\u00a0 Jessica M. Fawcett-Patel<\/u><\/a>a<\/u><\/sup><\/a>,\u00a0Anthony Bach<\/u><\/a>a<\/u><\/sup><\/a>,\u00a0Seil Jang<\/u><\/a>b<\/u><\/sup><\/a>,\u00a0Elior Peles<\/u><\/a>c<\/u><\/sup><\/a>,\u00a0Eunjoon Kim<\/u><\/a>b<\/u><\/sup><\/a>,d<\/u><\/sup><\/a>, and\u00a0Peter Penzes<\/u><\/a>a<\/u><\/sup><\/a>,e<\/u><\/sup><\/a>,1<\/u><\/sup><\/a> PNAS\u00a0 \u00a02015 May 12;112(19):6176-81.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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