Los astrocitos (verde) y las neuronas (magenta) interactúan estrechamente en la corteza en desarrollo y se envían señales entre sí para garantizar un desarrollo correcto. Crédito: Instituto Salk.
Las células cerebrales llamadas astrocitos desempeñan un papel clave para ayudar a que las neuronas se desarrollen y funcionen correctamente, pero todavía hay muchas cosas que los científicos no entienden acerca de cómo los astrocitos realizan estas importantes funciones. Ahora, un equipo de científicos dirigido por el profesor asociado Nicola Allen del Instituto Salk de Estudios Biológicos ha encontrado una forma en que las neuronas y los astrocitos trabajan juntos para formar conexiones saludables llamadas sinapsis. Esta información sobre la función normal de los astrocitos podría ayudar a los científicos a comprender mejor los trastornos relacionados con problemas con el desarrollo neuronal, incluidos los trastornos del espectro autista. El estudio fue publicado el 8 de septiembre de 2021 en la revista eLife.
«Sabemos que los astrocitos podrían desempeñar un papel en los trastornos del neurodesarrollo, por lo que queríamos preguntarnos: ¿cómo juegan un papel en el desarrollo típico?» dice Allen, miembro del Laboratorio de Neurobiología Molecular. «Para entender mejor los trastornos, primero tenemos que entender lo que sucede normalmente».
Las sinapsis forman conexiones críticas entre las neuronas, lo que permite que las neuronas envíen señales e información por todo el cuerpo. Los astrocitos juegan un papel en el desarrollo de la sinapsis al dar instrucciones a las neuronas, como decirles cuándo comenzar a desarrollar una sinapsis, cuándo detenerse, cuándo podarla y cuándo estabilizar la conexión.
Allen y su equipo observó más de cerca cómo se desarrolla este proceso en la corteza visual del cerebro del ratón. Secuenciaron el ARN de los astrocitos en diferentes etapas del desarrollo del cerebro para evaluar la actividad de los genes y lo compararon con el desarrollo de la sinapsis neuronal. Descubrieron que la señalización de los astrocitos estaba directamente relacionada con cada etapa del desarrollo neuronal. Luego, los investigadores querían saber cómo sabían los astrocitos que debían emitir estas señales en el momento adecuado.
Primero, los investigadores observaron qué les sucedía a los astrocitos cuando cambiaban la actividad de las neuronas. Para hacer esto, impidieron que las neuronas liberaran un neurotransmisor llamado glutamato que puede enviar señales a los astrocitos, y esto impidió que los astrocitos mostraran los cambios de desarrollo típicos. A continuación, los científicos impidieron que los astrocitos respondieran a los neurotransmisores y descubrieron que esto impedía que los astrocitos expresaran las señales correctas. Con ambas manipulaciones, el desarrollo de las sinapsis también se vio interrumpido, de acuerdo con los cambios observados en los astrocitos.
En conjunto, los hallazgos sugieren que los astrocitos están respondiendo a los neurotransmisores producidos por las neuronas para controlar el momento en que los astrocitos producen señales para instruir el desarrollo neuronal, según Allen.
«Tiene sentido que haya esta retroalimentación constante entre la neurona y el astrocito», dice Allen. «Se envían señales entre sí: ‘¿Estoy en el lugar correcto?’ ‘Sí es usted.’ ‘He hecho una conexión ahora, ¿la mantengo?’ ‘Si tu puedes.’ Y siguen yendo y viniendo».
A continuación, Allen y su equipo están estudiando si estas señales se pueden manipular, por ejemplo, para estimular las neuronas para reparar las sinapsis o formar nuevas en los trastornos del envejecimiento, como el Alzheimer. enfermedad.
Otros autores incluyeron a Isabella Farhy-Tselnicker, Matthew M. Boisvert, Hanqing Liu, Cari Dowling, Galina A. Erickson, Elena Blanco-Suarez, Maxim N. Shokhirev y Joseph R. Ecker de Salk; y Chen Farhy de Sanford Burnham Prebys.
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Los científicos utilizan la expresión génica para comprender cómo cambian los astrocitos con la edad Más información: Isabella Farhy-Tselnicker et al, Modulación dependiente de la actividad de genes reguladores de sinapsis en astrocitos, eLife (2021). DOI: 10.7554/eLife.70514 Información de la revista: eLife
Proporcionado por Salk Institute Cita: El circuito de llamada y respuesta le dice a las neuronas cuándo desarrollar sinapsis (2021, 25 de octubre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-call-and-response-circuit-neurons-synapses.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.