Durante su desarrollo tanto en el útero como en los primeros años de vida, las neuronas del cerebro proliferan y se expanden rápidamente formando una estructura ramificada. Exactamente igual que un árbol. Y dado que esta proliferación y ramificación llega a ser desmesurada, es necesario ‘podar’ algunas de las ramas para que no haya un exceso de conexiones entre estas neuronas –las consabidas ‘sinapsis’–. Hay que cortar las ramas débiles para potenciar el crecimiento de las más fuertes. Pero cuidado: este proceso de ‘poda’, totalmente natural, debe ser adecuado. No en vano, y en caso de una ‘limpieza’ excesiva o insuficiente, el cerebro no funcionará tan bien como debería y aparecerá un trastorno neurológico. Y ahora, investigadores de la Universidad de Tokio (Japón) han identificado una proteína que, denominada ‘progranulina’, juega un papel esenciar a la hora de controlar esta poda, abriendo la puerta al posible desarrollo de tratamientos frente a este tipo de trastornos.

Como explica Masanobu Kano, director de esta investigación publicada en la revista «Neuron», «nuestros resultados ofrecen una visión novedosa sobre el papel de la progranulina en el cerebro en desarrollo. Nuestro objetivo es seguir con la búsqueda de otras moléculas implicadas en la eliminación de sinapsis en el cerebelo en desarrollo y, en último término, dilucidar todas las cascadas de señales para la eliminación sináptica».

Ramas mal podadas

El proceso molecular de poda de las sinapsis neuronales en el cerebro en desarrollo puede verse interferido por mutaciones tanto genéticas como ambientales. Unas alteraciones que, de uno u otro modo, provocarán que la cifra de sinapsis sea excesivamente abultada o demasiado escasa. ¿El resultado? Un funcionamiento anómalo del cerebro. O lo que es lo mismo, un trastorno neurológico, caso de los trastornos del espectro del autismo (TEA), la esquizofrenia o la demencia.


El objetivo del nuevo estudio fue tratar de identificar los mecanismos moleculares que controlan este proceso de ‘poda’ sináptica. Y para ello, los autores recurrieron a las células de Purkinje, tipo de neurona de gran tamaño localizada en la corteza del cerebelo y caracterizada por un gran árbol dendrítico inervado por numerosas fibras –conocidas como ‘fibras trepadoras’– procedentes del bulbo raquídeo.

Como indica Masanobu Kano, «de entre todas las fibras trepadoras que inervan cada célula de Purkinje en el cerebelo neonatal, solo una de estas fibras se ve fortalecida y es mantenida a lo largo de toda la vida del animal, mientras que el resto de fibras trepadoras se van debilitando hasta que finalmente son eliminadas. Así, nuestro objetivo era identificar una nueva molécula implicada en el fortalecimiento y mantenimiento de esta única fibra trepadora».

Los resultados mostraron que la progranulina, proteína bien conocida por su papel en ciertas formas de demencia, ayuda a mantener el desarrollo de todas las fibras trepadoras que llegan hasta las células de Purkinje. Es decir, contrarresta la ‘poda’ o eliminación de estas fibras y, por ende, de las sinapsis ‘sobrantes’.

Entonces, ¿qué pasaría si esta progranulina desapareciera? Pues para averiguarlo, los autores utilizaron un modelo animal –ratones– al que manipularon genéticamente para que no expresara la progranulina. Y lo que vieron es que dada la ausencia de esta proteína, las fibras trepadoras fueron eliminadas de forma mucho más rápida y el número total de fibras trepadoras que llegaban hasta las células de Purkinje se vio significativamente reducido.

Posible diana terapéutica

En definitiva, el estudio muestra una molécula que juega un papel crucial en el proceso de ‘poda’ del cerebro en desarrollo y que, de tener un funcionamiento anómalo, puede conllevar al desarrollo de trastornos como el autismo y la demencia. Un descubrimiento que podría traducirse en el diseño de nuevas terapias para corregir este ‘funcionamiento anómalo’ y, así, tratar un gran número de trastornos neurológicos.

Como concluyen los autores, «todavía no sabemos cómo manipular de una forma efectiva esta molécula. Pero es posible que la vía de señalización de la progranulina pueda ser una diana terapéutica potencial para los trastornos neuropsiquiátricos».

ABC
26/02/2018