En la fronda de la neurona

La representación más común de las neuronas es la de un cuerpo celular con una prolongación larga – el axón – y ramificaciones más chicas y abundantes – las dendritas – en la zona del cuerpo, también llamado soma.

Si se lo compara con un árbol, las dendritas serían como las ramas de la copa, abundantes y con diferentes grados de ramificación. Son una de las estructuras de la neurona que interviene en la sinapsis, que es la conexión entre dos de estas células, y son una de las estructuras que sirven para transmitir información entre neuronas.

Investigadores del CONICET describieron por primera vez el rol de la proteína Lrig1 en la regulación de la arborización de las dendritas, es decir en la formación de sus ramificaciones y su distribución. Estudiaron en fenómeno en el hipocampo, que es una de las estructuras cerebrales involucradas en los procesos de aprendizaje y memoria.

“El tamaño de la arborización [de las dendritas] y cuán ramificada está va a determinar el procesamiento de información que esta neurona va a tener y el tipo de función que va a cumplir”, cuenta Gustavo Paratcha, investigador independiente del CONICET en el Instituto de Biología Celular y Neurociencia ‘Profesor Eduardo de Robertis’ (IBCN, CONICET-UBA).

El trabajo, publicado en Embo Reports, mostró que esta proteína modula la formación de dendritas primarias que, si se las compara con un árbol, serían las ramas más gruesas, cercanas al tronco – en este caso el soma -, y además favorece su ramificación.

Valores entre niveles y sus consecuencias

Cuando los animales no pueden producir Lrig1, el crecimiento y entramado de las dendritas aumenta sin control. “Esto lleva a que la transmisión de información entre neuronas no sea específica o que ocurra de una manera anómala. La neurona no puede procesar toda la información que le llega a través de esa gran arborización dendrítica, porque es demasiada”, agrega Ledda.

Esto podría ser comparable a un árbol muy frondoso, donde cada una de las hojas de las ramas puede recibir información. Si hay muchas, es demasiada para que el árbol la procese. Y si es poca, no es suficiente. El rol de Lrig1 es justamente regular que los niveles y grados de arborización se mantengan entre valores mínimos y máximos.

Ledda y Paratcha aclaran que tanto cuando hay falta o exceso de arborización pueden ocurrir trastornos de procesamiento de la información en los circuitos neuronales, que pueden conducir al desarrollo de patologías, a veces con déficits cognitivos.

“Durante el trabajo notamos que uno de los campos afectados es el de la interacción social, que es un aspecto interesante porque es una de las características que ocurren en el trastorno del espectro autista, que es muy amplio”, cuenta Ledda. Esta condición, aclara, se caracteriza por falta de interacción social de los individuos.

El trabajo se centró en neuronas del hipocampo y la corteza. “Quisimos comprender qué moléculas están involucradas en su correcto funcionamiento, porque nos pueden dar claves para poder entender los procesos que afectan a la memoria, la interacción social y el aprendizaje”, agrega Fernanda Ledda.

Los autores describen que Lrig1 actúa modulando la actividad del Factor Neurotrófico Derivado del Cerebro (BDNF, por su sigla en inglés), una proteína que interviene en el desarrollo del sistema nervioso. Lrig1 reduce la señalización de BDNF, es decir que baja la respuesta de las células a su actividad, y el estudio demuestra que restringe la arborización dendrítica inducida por BDNF. Sin el control de Lrig1 las dendritas crecen y se ramifican en exceso.

Este trabajo, además, revela por primera vez una función de Lrig1 en un proceso del sistema nervioso central, donde regula la conectividad neuronal al influir en procesos morfogénicos, como por ejemplo la génesis de las dendritas.

“Entender los procesos que controlan el desarrollo del sistema nervioso es importante, por un lado, para poder desarrollar terapias eficientes. Sin tener el conocimiento básico de cómo ocurren los procesos biológicos y cómo están regulados no se podría avanzar para tratar de conseguir terapias regenerativas”, concluye Paratcha.