La tarea de los protones

Carolina Vespasiano (Agencia CTyS-UNLaM) – Adrenalina, dopamina y serotonina son algunos de los términos conocidos que surgen cuando se habla de un cerebro en acción. Estás moléculas, capaces de influir en procesos de aprendizaje, concentración y estados de ánimo, son las encargadas de la neurotransmisión, es decir, la comunicación entre células neuronales.

En este proceso, conocido como sinapsis, los protones siempre estuvieron presentes. Hasta hace no mucho tiempo, se creía que su función era ayudar a los neurotransmisores clásicos a acumularse en vesículas para ser liberados y emprender su función de llevar información a otra neurona. Ahora, una investigación hecha en Argentina echó luz sobre la verdadera naturaleza de estas partículas.

Un grupo de científicos de la UBA y el CONICET descubrió que los protones son mucho más que simples acompañantes. Según un estudio publicado en “The Journal of Neuroscience”, estas partículas subatómicas también generan pulsos eléctricos (en cantidades inferiores a los neurotransmisores comunes) y también inducen generan cambios químicos en las neuronas que los reciben. Específicamente, en aquellas relacionadas a enfermedades neurodegenerativas.

“Lo que fundamentalmente se pone al descubierto es que hay otros mecanismos de comunicación que no estaban siendo considerados, que no se sabía que existían”, expresa el investigador del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE-UBA-CONICET), Dr. Osvaldo Uchitel, y plantea que la información que trasmite el protón puede ser cualitativamente diferente a la de un neurotransmisor.

El estudio
Para conocer la funcionalidad de los protones, los investigadores basaron su estudio sobre una sinapsis “gigante” (500 veces más grande que las demás) que se encuentra en el sistema auditivo del ratón y se denomina “cáliz de Held”. En este tipo de sinapsis, la neurona estimulada expulsa cientos de paquetes o vesículas con el neurotransmisor glutamato acompañado de protones, que se reciben en la neurona siguiente.

El equipo bloqueó los receptores del glutamato y encontró que los protones activaron unos canales llamados Acid Sensing Ion Channels (ASIC) en la neurona receptora, que permiten el ingreso de moléculas de calcio en esa célula. Es decir, se comprobó que los protones también cumplen la función de neurotransmisores y pueden llevar a cabo la comunicación neuronal por sus propios medios.

Este descubrimiento abre las puertas a nuevas líneas de investigación en materia de enfermedades neurodegenerativas, ya que el aumento de la cantidad de canales ASIC está directamente relacionado a ellas. En este nuevo camino, las cualidades del protón ya no serán las protagonistas, sino la molécula que lo recibe y que actúa en función de él.

“El protón —sostiene el Dr. Uchitel— actúa sobre una proteína que interviene significativamente en las enfermedades neurodegenerativas y en cualquier proceso inflamatorio. Por lo tanto, saber que cumplen una función en la neurotransmisión los hace blanco para estudios y posibles tratamientos”.

De ahí que el estudio llevará a los investigadores a otras preguntas en relación al proceso en que las células le ofrecen más receptores al protón, sobre todo, aquellos receptores que se expresan en situaciones como la de un tejido cerebral que sufre una actividad anormal como en la epilepsia o una falta de oxigenación como ocurre en los infartos cerebrales.

“El objetivo es estudiar cuándo se expresan más los canales sensibles a los protones y cómo los procesa la célula porque, entendiendo que la presencia de los protones es importante, en fenómenos como isquemia cerebral o la esclerosis múltiple en las que hay más receptores disponibles a estas partículas, el efecto de los protones es mucho mayor que en condiciones fisiológicas normales” adelanta y concluye Uchitel.

El equipo se completa con los doctores Carlota González Inchauspe, Francisco Urbano y Mariano Di Guilmi, investigadores del CONICET y de la UBA.