El cerebro posee una proteína que lo ayuda a limpiar la basura dejada tras la actividad celular de las neuronas. Esto es lo que sugiere la última investigación realizada por la Universidad de Yale y publicada en la revista Neuron.
Antes de este estudio, se creía que el cerebro enviaba los desechos orgánicos a través del torrente sanguíneo, para que otros órganos los purificaran. Sin embargo, todo parece indicar que el cerebro es perfectamente capaz de absorber y degradar los desechos que genera, e incluso, puede desarrollar un sistema de “recolección de basura” organizado a gran escala si así lo desea.
Iniciando la jornada de recolección
La proteína en cuestión hallada por los investigadores se conoce como autofagia o proteína ATG-9, por su denominación científica. Este antígeno se encuentra en los axones neuronales y se encarga de monitorear la actividad sináptica para detectar cuando es necesario hacer una autofagia.
A lo que nos referimos cuando hablamos de “autofagia” es al proceso de renovación celular que se produce cada día en nuestro cerebro para limpiar la basura dejada por las células que han terminado su vida útil. Esto a fin de evitar que se acumulen toxinas orgánicas que impidan el funcionamiento normal de las nuevas células.
El modo de accionar de esta proteína, de acuerdo a los investigadores, resulta también bastante curioso. Básicamente porque estos antígenos crean un orgánulo similar a una camioneta de recolección, que se encarga de aislar, transportar y luego destruir los componentes celulares dañados.
El ciclo de vesículas sinápticas que obliga a limpiar al cerebro
Para lograr desvelar cómo esta proteína en el cerebro pueden limpiar los desechos celulares, los investigadores utilizaron distintos enfoques genéticos. Como resultado, descubrieron que las proteínas ATG-9 del cerebro rastrean la actividad neuronal durante un momento específico del proceso sináptico: el ciclo de vesículas sinápticas.
Durante este ciclo, las células secretan neurotransmisores que permiten que las neuronas se unan entre sí y lleven a cabo sus funciones cerebrales.
Creemos que a medida que estas neuronas realizan su función y transmiten información, ATG-9 actúa como una especie de registro de actividad que, cuando aumenta la actividad de las neuronas. Por lo tanto, ATG-9 actúa como un coordinador de la actividad sináptica y la autofagia”.
Sisi Yang, investigador en la Universidad de Yale
¿Un método de recolección infalible?
Si bien este proceso que realiza el cerebro para limpiar basura suena perfecto, no lo es en absoluto; ya que las uniones neuronales son propensas a presentar mutaciones durante el proceso de sinapsis. En este sentido, el tráfico de “basura” de la ATG-9 se ve perjudicado a medida que la respuesta sináptica aumenta, es decir, a medida que usamos nuestras habilidades cognitivas.
Las neuronas están frecuentemente activas y sus maquinarias están sujetas a desgaste. Por ello, cuanto más activas se vuelven estas neuronas, mayor es la necesidad de degradación celular para deshacerse de los componentes celulares dañados”.
Daniel Colón-Ramos, profesor de neurociencia y biología celular en la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale.
De hecho, los investigadores creen que esta obstrucción sináptica en el trabajo de las ATG-9, podría estar relacionada a varias enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer o el Parkinson. Esto debido a que causan un déficit en el flujo de nutrientes que puede inhibir la función neuronal.
De acuerdo a los análisis realizados, esta proteína parece estar presente tanto en vertebrados como en invertebrados; lo que sugiere que el ATG-9, además de ser una gran recolectora de basura, podría ser una proteína clave para el estudio de las capacidades neuronales a futuro.
Referencias:
Presynaptic autophagy is coupled to the synaptic vesicle cycle via ATG-9 https://doi.org/10.1016/j.neuron.2021.12.031
How the Brain Knows to take out the Trash https://www.futurity.org/brains-autophagy-proteins-neurodegenerative-diseases-2686972-2/