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Los investigadores destapan los mecanismos moleculares implicados en la formación de circuitos de los nervios

Los científicos en el instituto de Daegu Gyeongbuk de Corea de la ciencia y la tecnología (DGIST) y los colegas han destapado algunos de los mecanismos moleculares complejos implicados en la formación de los circuitos de los nervios del cerebro. Sus conclusión fueron publicadas en el gorrón de la neurología y podían ser relevantes para los tratamientos que se convertían para las enfermedades, tales como desordenes del espectro del autismo y esquizofrenia.

Synaptogenesis es un proceso molecular complejo que asciende el incremento y el revelado de los extremos de la fibra de nervio así que pueden reconocer y comunicar con su socio apropiado de la fibra de nervio vía las moléculas transmitidas a través de las uniones especializadas, llamadas las sinapsis.

Una comprensión completa del synaptogenesis es esencial para diseñar aproximaciones terapéuticas contra muchos desordenes devastadores del cerebro. Es tan realmente crucial desarrollar las manipulaciones moleculares ajustadas que pueden apuntar los componentes dominantes de la sinapsis para entender sus papeles.”

Jaewon Ko, profesor y neurólogo, Daegu Institue de la ciencia y de la tecnología

El profesor Ko y sus personas de científicos observaba específicamente dos “moléculas sinápticas dominantes de la adherencia” implicadas en synaptogenesis. Neurexins y las fosfatasas antígeno-relacionadas comunes de la tirosina de la proteína del leucocito (Lar-RPTPs) son las proteínas de la transmembrana que están situadas en el “presináptico” enviando el lado de una unión del nervio que se convierte.

Se saben para ser implicados en la formación y el mantenimiento de sinapsis. Pero ha sido no entendible si cooperan con uno a y cómo obran recíprocamente con otras moléculas sinápticas en la organización de regulación de la sinapsis.

Para dirigir estas preguntas, los científicos conducto una serie de experimentos extensos en culturas de la célula nerviosa del roedor y entonces en las moscas del vinagre en las cuales los orthologs de la Drosophila de neurexins y el Lar-RPTPs fueron suprimidos. Observaron que requieren a dos piezas de Lar-RPTPs (llamado PTPσ y PTPδ) para que los neurexins asciendan la diferenciación presináptica.

En el extremo de envío de la sinapsis que se convierte, los neurexins atan a cualquiera del Lar-RPTPs dos a través de un equipo distinto de moléculas dependiendo de si la sinapsis será excitadora o inhibitoria; es decir si envía señales de activar o de apagar su extremo de recepción del nervio.

Los científicos también encontraron que PTPσ y los glycans específicos directos interactivos del neurexin directamente, llamados los sulfatos del heparan, para dirigir la formación del extremo de recepción del nervio en las sinapsis excitadoras.

“Creemos que nuestras conclusión tienen significación en términos de proponer una organización subyacente modelo molecular nueva de la sinapsis, y tenemos posiblemente implicaciones para entender la configuración de circuito de los nervios y las funciones del cerebro,” dice a profesor Ko.

Las personas ahora están investigando los mecanismos rio abajo que son la base de acciones recíprocas de neurexins con el Lar-RPTPs en neuronas vertebradas, y están trabajando para establecer claramente un equipo de proteínas intracelulares implicadas en la transmisión de señales transporte-sináptica en neuronas presinápticas. Otros estudios son esenciales antes de que estas conclusión se puedan traducir a estudios clínicos.

Source:
Journal reference:

Han, K. A., et al. (2020) LAR-RPTPs Directly Interact with Neurexins to Coordinate Bidirectional Assembly of Molecular Machineries. Journal of Neuroscience. doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1091-20.2020.