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.
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.
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.
"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.
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.
"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.
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.
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.
Estas proteínas también podrían jugar un papel importante en el envejecimiento, destaca Barco.
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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