Las neuronas mantienen su identidad, es decir, su aspecto y funciones características, durante toda su vida gracias a la acción de dos proteínas, y la pérdida combinada de ambas tiene "efectos graves" en la morfología neuronal, las propiedades eléctricas y la expresión de los genes.
Un equipo de investigadores españoles del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) identificó que las proteínas CBP y p300 desempeñan "un papel clave en el aspecto y las funciones de cada célula", según un estudio publicado en Nature Communications.
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Las proteínas CBP y P300 son los dos únicos miembros de la familia de las acetiltransferasas de lisina tipo 3 (KAT3) y actúan a nivel epigenético, lo que supone que introducen modificaciones químicas en el ADN sin alterar su secuencia, lo que permite aumentar la expresión de determinados genes.
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El equipo dirigido por el Ángel Barco, del Instituto de Neurociencias, indicó que, al eliminar simultáneamente la CBP y p300 en el cerebro de ratones, las neuronas pierden en pocos días sus conexiones sinápticas y su capacidad de responder a estímulos eléctricos, que son características necesarias para la funcionalidad del cerebro.
En ausencia de estas dos proteínas, las neuronas pasan a un estado indiferenciado, "una especie de limbo celular", pero no mueren, señala el CSIC en un comunicado.
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"Nos sorprendió que las células siguieran vivas. Esto se debe a que el programa de supervivencia celular, que llevan a cabo otros genes llamados de mantenimiento, no depende de las proteínas CBP y p300", explica Barco en la nota.
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El equipo demostró que la eliminación conjunta de ambas proteínas en el cerebro de ratones adultos conduce en pocos días a una severa disminución de la capacidad para coordinar movimientos, retracción de las dendritas y reducción de la actividad eléctrica de las neuronas.
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Cada tipo de célula del organismo tiene un patrón de expresión génica característico, regulado a nivel epigenético, que determina su identidad y permite la existencia de la diversidad de tejidos y órganos.
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"Gracias a que expresan distintos genes, una neurona tiene unas características y realiza unas funciones distintas de un hepatocito en el hígado o un leucocito en la sangre", aclara el científico.
Uno de los grandes interrogantes era cómo mantienen las células su identidad de una generación a la siguiente. Y en el caso de las neuronas, durante toda la vida, ya que estas no se dividen para dar lugar a otras nuevas, salvo en un número muy reducido y localizado en lugares muy concretos del cerebro.
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Lo que sí se sabía es que las proteínas CBP y p300 participan activamente en el proceso de diferenciación celular, por el que cada tipo de célula adquiere su morfología y funciones específicas, es decir; su identidad.
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El nuevo estudio probó, además, que esas dos proteínas son las responsables de que esa identidad celular se mantenga a lo largo de toda la vida de las neuronas.
Desde hace tiempo se sabe que estas dos proteínas están vinculadas a algunos cánceres y que anomalías en ellas dan lugar al síndrome Rubinstein-Taybi, asociado a discapacidad intelectual y a comportamientos del espectro autista.
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Estas proteínas también podrían jugar un papel importante en el envejecimiento, destaca Barco.
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Aunque una pérdida tan importante de identidad como la que observaron en su experimento "no se da de forma natural", el envejecimiento y las patologías asociadas al mismo "creemos que tienen que ver con un deterioro del epigenoma y una pérdida parcial de identidad de algunos tipos celulares, incluidas las neuronas".
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