Aspectos como la supervivencia, la función cerebral y el estado físico de los humanos dependen en gran medida de la supervivencia de sus neuronas. Estas controlan procesos de vital importancia para la existencia, como la respiración, la alimentación, la memoria, las emociones, la sensación, el movimiento, y la cognición.
En general, las neuronas son células que pueden vivir durante mucho tiempo, pero se sabe que pueden morir por muchas causas no naturales como enfermedades neurodegenerativas, lesiones, infecciones y traumas.
Hasta ahora, no hay mucha información sobre los mecanismos que están detrás de su longevidad, pero un equipo de investigadores ha indagado en ello, identificando la pieza central del mecanismo detrás de ello. Sus hallazgos se publicaron en la revista Neuron.
Apoptosis, una forma de suicidio celular
La mayoría de las neuronas se crean durante el desarrollo embrionario, y durante mucho tiempo se ha creído que su supervivencia está determinada por factores externos, como los tejidos y las células. Sin embargo, el nuevo estudio ha derribado esta teoría encontrando un factor genético involucrado en su longevidad.
Se trata de una pequeña secuencia genética en Bak1, un gen pro-apoptótico que, al activarse, conduce a la apoptosis, una forma de muerte celular que ocurre específicamente entre las neuronas.
La expresión de este gen se desactiva cuando esta pequeña porción de secuencia genética, llamada microexón, se empalma en el producto final del gen Bak1. Los exones son secuencias que forman el ARN mensajero.
“La apoptosis es una vía que controla el recambio celular y la homeostasis tisular en todos los metazoos”, explicó Sika Zheng, un científico biomédico de la Universidad de California, Riverside.
“La mayoría de las células no neurales se involucran fácilmente en la apoptosis en respuesta al estrés intrínseco y extrínseco. Pero este programa suicida celular necesita ser controlado por las neuronas para que vivan durante muchos años. Ahora mostramos cómo se produce la atenuación genética de la apoptosis neuronal”.
Reducción de la sensibilidad a la apoptosis
Los investigadores hicieron un análisis a gran escala de los datos de expresión recolectados de diferentes tejidos: tejidos humanos, tejidos de ratones, cerebros en desarrollo humanos, cerebros de ratones en desarrollo temprano y de ratones en desarrollo intermedio.
Compararon los tejidos neuronales con tejidos no neuronales tanto en humanos como en ratones con el objetivo de identificar exones específicos de las neuronas. Así descubrieron que apenas inicia el nacimiento neuronal, las neuronas corticales reducen su sensibilidad a la apoptosis, es decir, se hacen menos vulnerables a la muerte celular, lo que significaría una vida más larga.
“Mostramos que las neuronas transforman cómo regulan la muerte celular durante el desarrollo”, dijo Zheng. “Esto es para garantizar la longevidad neuronal, que es necesaria para mantener la integridad de los circuitos neuronales para las funciones cerebrales”.
También descubrieron que la apoptosis se va reduciendo gradualmente durante el desarrollo neuronal, incluso antes de que las neuronas hagan conexiones o inerven otras células. Esto descarta la teoría antigua de que solo las señales extrínsecas influyen en la supervivencia de las neuronas, y pone sobre la mesa la posibilidad de que factores intrínsecos también jueguen un papel importante.
Referencia:
Developmental Attenuation of Neuronal Apoptosis by Neural-Specific Splicing of Bak1 Microexon. https://www.cell.com/neuron/pdf/S0896-6273(20)30490-6.pdf