Ciencia en shock: Descubren candado que permite a las neuronas cambiar según el entorno

La ciencia ha quedado asombrada tras un hallazgo inesperado. Científicos descubrieron cómo las neuronas cambian su identidad y comportamiento, mediante un mecanismo genético que funciona como un "candado" que puede abrirse cuando el ambiente lo requiere. Sus aplicaciones pueden ser muy valiosas.

Cómo cambian las neuronas según el entorno: La ciencia se sorprende

El estudio estuvo a cargo del Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV), adscrito al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España.

Los investigadores descubrieron que, un pequeño cambio en los genes permite a las neuronas adquirir nuevas funciones y alterar su comportamiento, indica un comunicado.

Para el trabajo se utilizó un gusano nematodo 'Caenorhabditis elegans' como modelo, catalogado como un 'laboratorio viviente', con 302 neuronas.

Los investigadores analizaron un tipo específico de neurona de este gusano (VC), que mostró señales de algo que nadie esperaba: captar serotonina.

También conocida como 'hormona de la felicidad', la serotonina es neurotransmisor implicado en la conducta y en la regulación del estado de ánimo.

“En la especie Caenorhabditis elegans, las neuronas de identidad VC tienen el potencial de captar serotonina, pero no lo hacen porque existe una represión por mecanismos epigenéticos”, explica Nuria Flames, investigadora del CSIC.

“Un mecanismo llamado metilación de histonas actúa como un candado que bloquea el gen mod-5/SERT, encargado de captar serotonina del medio. Por eso estas neuronas no muestran un fenotipo serotonérgico (firma biológica que permite a una neurona captar serotonina)”, agrega.

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Las neuronas son más asombrosas de lo que se creía.

El entorno puede ser la llave del candado

En ese sentido, los científicos constataron que en algunas especies del género Caenorhabditis, este candado se ha roto en el transcurso de la evolución.

“Estas especies han adquirido un nuevo ‘potenciador’ que activa el gen mod-5/SERT en las neuronas VC, escapando a la represión epigenética y permitiéndoles captar serotonina de forma intensa y estable”, describe Flames.

Los científicos, además, comprobaron que basta con trasladar ese potenciador a otras especies como C. elegans para que sus neuronas VC activen el gen mod-5/SERT.

“Una única pieza reguladora es suficiente para cambiar la identidad y función de las neuronas”, indica la investigadora del CSIC.

El estudio también mostró que ese candado puede abrirse cuando el ambiente lo requiere, modificando la función y comportamiento de las neuronas.

“Aunque, en condiciones normales, las neuronas VC de C. elegans reprimen la recaptación de serotonina, en condiciones concretas, el candado epigenético se abre y estas neuronas se vuelven serotonérgicas, lo que cambia el comportamiento de puesta de huevos. Su identidad neuronal tiene, por tanto, un carácter plástico, depende del ambiente”, revela Andrea Millán Trejo, científica del IBV-CSIC y de la unidad asociada del IBV con el Centro de Investigación Príncipe Felipe (CIPF) que figura como primera autora del trabajo.

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El estudio puede abrir nuevas vías para estudiar la salud mental.

Hallazgo clave para la salud mental

Los investigadores creen que este hallazgo abre un nuevo camino para avanzar en investigaciones sobre depresión, ansiedad o autismo.

Y es que, “el gen equivalente a mod-5/SERT en humanos está implicado en depresión, ansiedad o autismo”, explica Nuria Flames.

“Entender cómo su expresión puede ser suprimida o activada epigenéticamente podría iluminar mecanismos presentes en nuestro propio cerebro y contribuir a comprender cómo el entorno influye en la vulnerabilidad a enfermedades mentales”, añade.

Los hallazgos tienen muchas otras implicaciones, por ejemplo, podría aplicarse al estudio de la respuesta de organismos a cambios ecológicos debido al cambio climático.

Los resultados aparecen en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

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