Un equipo de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (centro mixto UAM-CSIC) ha demostrado que la expresión de neurogranina (Ng), una proteína cerebral relacionada con los mecanismos de la memoria y el aprendizaje, se regula por actividad sináptica y promueve un aumento sustancial de la densidad sináptica en redes neuronales.
“Sabemos que ratones que carecen de neurogranina padecen una discapacidad cognitiva severa, a pesar de que anatómica o fisiológicamente son aparentemente normales. En humanos, niveles bajos de esta proteína se asocian a un elevado deterioro cognitivo. Por ejemplo los pacientes de hipotiroidismo congénito no tratado presentan reducciones de hasta el 60 por ciento en el contenido de Ng en varias regiones del cerebro y un tipo de retraso mentalEn el SID sugerimos utilizar la palabra o expresión Discapacidad intelectual en su lugar. muy acusado conocido como cretinismo. Otras condiciones en las que el rendimiento cognitivo y los niveles de neurogranina están relacionados son el envejecimiento y la enfermedad de Alzheimer”, ha dicho la coautora del trabajo, Raquel de Andrés.
En concreto, en el estudio, publicado en la revista ‘Molecular Neurobiology’, los investigadores se sorprendieron inicialmente al encontrar que solo un 10 por ciento de las neuronas en cultivo expresaban niveles adultos de Ng, a pesar de que en el hipocampo más del 90 por ciento de las neuronas piramidales expresan altos niveles de Ng.
“Decidimos seguir investigando y descubrimos que una parte de la expresión de Ng se regula por actividad sináptica y es dependiente de la activación de un receptor sináptico, el receptor NMDA, que transduce al interior neuronal señales del neurotransmisor glutamato. Observamos que las estimulaciones que inducen potenciación sináptica producen una caída rápida de los niveles de Ng, seguida de una recuperación progresiva por síntesis local a partir de mRNA localizado en dendritas”, ha explicado el investigador principal del grupo, Francisco Javier Díez Guerra.
Así, prosigue, utilizando lentivirus modificados se consiguieron cultivos en los que más del 60 por ciento de las neuronas expresan niveles adultos de Ng y se puedo comprobar que la densidad sináptica de estos cultivos es casi el doble de la de los cultivos control, en los que solo el 10 por ciento de las neuronas expresan Ng.
Estudios recientes han mostrado que el deterioro cognitivo asociado a la edad o las enfermedades neurodegenerativas se relaciona con una menor densidad sináptica de las redes neuronales en áreas del cerebro delantero.
En estos casos, antes de que se manifiesten los primeros síntomas de deterioro cognitivo, se constata ya una reducción significativa de la densidad sináptica en áreas como la corteza cerebral o el hipocampo.
“Esta degeneración sináptica asintomática puede durar años o décadas.
Cuando la pérdida sináptica es ya sustancial y los mecanismos de plasticidad no son suficientes para mantener la función, aparecen los primeros síntomas de deterioro cognitivo. Para entonces, la degeneración sináptica es elevada y difícilmente recuperable”, han zanjado los investigadores.
