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Cerebro necesita la perfección en el número de sinapsis

Como Ricitos de Oro, el cerebro trata de proporciones que sean los adecuados. El número correcto de las sinapsis o comunicación entre las células nerviosas, determinado al comienzo de la vida, es crucial para tener un cerebro sano que se puede aprender y retener información.

Ahora, los investigadores del Baylor College of Medicine en Houston ha determinado que la proteína MeCP2 (metil-CpG proteína de unión 2), es fundamental para afinar el número de sinapsis. En un informe que aparece en la edición de hoy de la revista Neuron, dijeron que muy poco MeCP2, como en el trastorno del desarrollo neurológico síndrome de Rett, o demasiado MeCP2, puede resultar en retardo mental, problemas con la marcha o la espasticidad y los síntomas del autismo.

De hecho, un tema común subyacente en los trastornos del espectro autista podría ser una interrupción en la neurona a neurona de comunicación por causa de cantidades anormales de MeCP2, dijo Hsiao-Tuan Chao, un MD / Ph.D. estudiante de posgrado, que trabajó bajo la co-tutoría de BCM investigadores doctores. Huda Y. Zoghbi y Rosenmund cristiana y es el primer autor del informe. Zoghbi es profesor de la biología molecular y la genética humana, pediatría, neurología y neurociencia en BCM y un investigador del Howard Hughes Medical Institute, y Rosenmund es profesor asociado de la biología molecular y la genética humana y la neurociencia.

Como los niños, las niñas con síndrome de Rett parecen normales durante al menos seis meses. Entre las edades de 6 y 18 meses, sin embargo, su desarrollo se detiene y comienzan a retroceder, perdiendo la capacidad de hablar. Entonces empiezan a tener problemas para caminar y mantener el equilibrio y el desarrollo típico de los lamentos comportamiento. Muchos de sus síntomas son similares a los del autismo. Laboratorio de Zoghbi fue el primero en identificar una mutación en el gen MECP2 que se traduce en muy poca cantidad de esta proteína, lo que a las niñas a desarrollar Rett. Los niños que sufren de un trastorno relacionado con demasiado MeCP2 tienen espasticidad y retraso mental con autismo-como el comportamiento.

"MeCP2 tiene un papel importante en el perfeccionamiento de la cantidad de las respuestas sinápticas", dijo Chao. Tener la cantidad justa de MeCP2 y el número correcto de las sinapsis impulsa el desarrollo saludable del cerebro.

"A partir de la vida con la cantidad de sinapsis es fundamental", dijo Zoghbi. "Lo que determina que y ¿cómo sabemos que tenemos el número correcto?"

Chao desentrañar ese misterio con dos conjuntos diferentes de ratones - uno con muy poco MeCP2 y otro con mucho - y preguntando qué pasaba con las neuronas.

"Queríamos saber si hubo cambios dentro de la misma neurona o se trata de una pregunta de la red general y la forma en que comunican las neuronas?", Dijo.

En el laboratorio de Rosenmund, ella fue capaz de utilizar sus ensayos para ver la comunicación sináptica de las neuronas individuales para saber que la pérdida de MeCP2 causado a las neuronas para "hablar en un nivel inferior, la liberación de neurotransmisores por menos neuronas", dijo. Por el contrario, la duplicación de MeCP2 causados ​​por el contrario, un aumento en la comunicación entre las neuronas o sinapsis. Más importante aún, se encontró que las sinapsis estaban funcionando normalmente, pero que muy poco MeCP2 significa que menos sinapsis se forman, mientras que demasiado MeCP2 significaba muchas sinapsis se formaron.

"La belleza de este resultado es que este proceso crítico en el desarrollo de la conectividad sináptica en el cerebro está estrechamente regulada por la cantidad de MeCP2", dijo Rosenmund. "Es uno de los principales elementos de prueba que el retraso mental y las enfermedades como el autismo, se originan los problemas en la formación de sinapsis".

Chao dijo, "Esto sugiere que las vías en las que MeCP2 está involucrado y las proteínas que regulan son probablemente esenciales para el funcionamiento del cerebro puede determinar la forma en muchas sinapsis para hacer lo que es desarrollo".

"Esta determinación de la forma en muchas sinapsis para que ocurre temprano en la vida", dijo Zoghbi. "Si no es correcto, entonces el cerebro sufre cambios secundarios para tratar de compensar. Esta es una observación importante y abre grandes maneras de pensar acerca de enfermedades de los adultos que implican la pérdida de la función sináptica. También es interesante que los pacientes que carecen de esta proteína o tienen demasiado con características de autismo. Cada vez más, los datos apuntan a la posibilidad de que el autismo es un trastorno de la función anormal de la sinapsis ".

"Esto es importante porque este es el fundamento básico de cómo perfeccionar nuestro aprendizaje", dijo Chao. "La comprensión de cómo MeCP2 está implicado en nuestro desarrollo neurológico es otra pieza del rompecabezas en la comprensión del autismo y otros trastornos neurológicos".

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