Las proteínas estables en el cerebro ofrecen pistas a la memoria a largo plazo y el aprendizaje en ratones

En el espacio minúsculo del cerebro donde dos células nerviosas se encuentran, las señales químicas y eléctricas ir y hacia adelante y hacia atrás, un sistema de mensajería que baje y fluya en esos espacios sinápticos, a veces de maneras que los científicos creen el socorro e incitan a aprendizaje y a memoria. Pero porque la mayor parte de las proteínas encontradas en esas sinapsis mueren y se renuevan tan rápidamente, los científicos han tenido una dificultad el precisar cómo las sinapsis son bastante estables explicar la clase de aprendizaje y de memoria que dure un curso de la vida.

Ahora, los neurólogos de Johns Hopkins denuncian éxito al usar estudios en grande de proteínas y del análisis químico de alta tecnología para descubrir 164 proteínas dentro de sinapsis en los ratones que superan las proteínas vecinas por semanas y meses. Estas proteínas estables, dicen, pueden ser parte de la maquinaria molecular que regula memoria a largo plazo y el aprendizaje; así como la baja de la memoria; en todos los mamíferos, incluyendo seres humanos. Un resumen de sus experimentos se publica la semana del 2 de abril en los procedimientos de la National Academy of Sciences.

“Sabíamos que la estructura total de sinapsis tiende a ser muy estable, durando por lo menos un año en los cerebros de ratas,” decimos a Richard Huganir, Ph.D., profesor y director del Solomon H. Snyder Department de la neurología y director del Discovery Institute de la neurología de Kavli en la Facultad de Medicina de la Universidad John Hopkins.

Sus personas también sabían de proteínas duraderas tales como crystallin, que compone la lente del aro, y el colágeno, encontraron en tejido conectivo. Las proteínas dentro de poros nucleares, el transporte hacen un túnel dentro y fuera de un núcleo de célula, y las histonas, una clase de “carrete” los vientos de esa DNA alrededor, también son muy estables.

“Así pues, razonamos, debe haber proteínas en esas sinapsis que sean duraderas, también, y creemos que las hemos encontrado mucho.”

Para hacer así pues, Huganir y sus colegas se centraron en los ratones del Grupo de los Ocho criados en el laboratorio e introducidos con el perro chino que contuvo un trazador molecular capaz de glom sobre los animales las proteínas.

El trazador era una composición orgánica llamada un aminoácido, los bloques huecos de proteínas. Pero estos aminoácidos contuvieron los neutrones extras, que harían la proteína “más pesada” cuando eran analizados por un espectrómetro de masas, un dispositivo que mide la masa y la carga de moléculas.

Los ratones comieron la comida con los aminoácidos “pesados” por siete semanas. Durante este período, las proteínas duraderas tendieron a incorporar el trazador pesado a un régimen más lento que proteínas más efímeras.

Entonces los ratones recibieron otros siete semanas de comida que contuvieron los aminoácidos de la “luz” que faltaban el protón extra. La rotación de larga duración de las proteínas menos con frecuencia, y cuelga así conectado al trazador pesado.

Los científicos entonces analizaban el tejido cerebral a partir del dos de los ratones después de las primeras siete semanas y de dos más ratones después de otras siete semanas. También pusieron cuatro de los ratones en jaulas más grandes con los tubos, las molduras y otros objetos para estimular su actividad cerebral y analizaban el tejido cerebral a partir del dos de ella después de cada período de siete semanas.

Usando un espectrómetro de masas, los científicos registraron la índice de pesado a los aminoácidos normales en 2.272 proteínas situadas dentro de sinapsis. Las proteínas de larga duración conservaron más que la mitad de los aminoácidos pesados durante el primer período de siete semanas.

La mayor parte de las proteínas eran efímeras, durando un día o dos, dice Huganir. Pero, los científicos encontraron 164 proteínas que duraron mucho más de largo; hasta varias semanas o meses. Estiman algunos duran por años.

Trabajando con Akhilesh Pandey, M.D., Ph.D., en el instituto de Johns Hopkins McKusick/Nathans del remedio genético, el equipo de investigación después aisló y determinó las proteínas duraderas. Una de ellas pertenece al camino de la transmisión de señales de RAS, y otras se conectan al andamio celular.

Se estiman Huganir y sus personas están continuando estudiar 50 de las proteínas más de larga duración entre el grupo, algunos de los cuales duran por años. Como estas proteínas “viejas” puede acumular daño en un cierto plazo, él dice que sus personas también buscarán cualquier conexión entre las proteínas y la disminución cognoscitiva relativa a la edad humana.

Fuente: https://www.hopkinsmedicine.org/news/media/releases/in_mice_long_lasting_brain_proteins_offer_clues_to_how_memories_last_a_lifetime