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Cierta Ciencia

En Cierta Ciencia, de la mano de la genetista Josefina Cano nos acercamos, cada quince días, al trabajo de muchos investigadores que están poniendo todo su empeño en desenredar la madeja de esa complejidad que nos ha convertido en los únicos animales que pueden y deben manejar a la naturaleza para beneficio mutuo. Hablamos de historias de la biología.

De donde vienen los recuerdos.

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Eric Kandel ha dedicado toda una vida de investigación a indagar los mecanismos que permiten la consolidación y luego el recuerdo de eventos ocurridos hace mucho tiempo. A sus 85 años, en un video muy agradable, recuerda el día y todo lo que sucedió cuando se casó con su esposa hace 59 años. Dice que es fácil hacerlo pues ha sido la única vez pero cuando termina de reírse, algo que hace con mucha facilidad, empieza a explicar el modelo que lo ha convertido en uno de los neurocientíficos más admirados y respetados en el mundo. En el año 2000 recibió el Nobel por sus innumerables descubrimientos.

Sus trabajos recientes en el Centro Médico de la Universidad de Columbia han resultado en la publicación de cuatro artículos referidos todos a los mecanismos que permiten al cerebro mantener por largos períodos de tiempo recuerdos que se han consolidado como memoria de largo plazo. Y, de manera paradójica se hace utilizando los mecanismos que conducen a esa enfermedad que llegó a ser tan conocida, la de las vacas locas, y también otras enfermedades neurodegenerativas en el cerebro humano.

En los artículos se describe como los priones, esas proteínas que son similares a las proteínas sin serlo, son críticos para mantener la memoria a largo plazo en ratones y muy seguramente en otros mamíferos.

Cuando los recuerdos de largo plazo se crean en el cerebro, lo hacen a través de la unión de las neuronas que los almacenan. Pero esas conexiones físicas deben mantenerse para que la memoria persista porque de otra manera se desintegra y lo visto, oído, olido, aprendido desaparece en cuestión de días. Muchos investigadores han buscado con persistencia a las posibles moléculas que permitan el mantenimiento de la memoria de largo plazo pero no han logrado identificarlas.

Ahora Kandel y su equipo de investigadores propone que esas moléculas son versiones normales de las proteínas prion.

Los priones, proteínas con partículas infecciosas son una clase única de estas moléculas. A diferencia de las otras proteínas, no son sólo capaces de autorreproducirse sino que inducen a otras proteínas a hacerlo. Cuando los priones se forman en una célula, sobre todo en las neuronas, causan daño porque se pegan entre ellas y así interrumpen de forma violenta los procesos celulares. Esos agregados de priones son altamente estables y se acumulan en un tejido convirtiéndolo en infeccioso, dañando el entorno y terminando con la muerte celular. Las células que están muriendo liberan los priones, que son tomados por otras células convirtiéndolas a su vez en infecciosas.

Estas proteínas anormales causantes de la encefalopatía espongiforme bovina, la ya mencionada enfermedad de las vacas locas, también podrían estar relacionadas con una variedad de enfermedades neurodegenerativas en humanos como la de Huntington, el Parkinson y el Alzheimer.

En contraste, las proteínas prion funcionales, diferentes a las que son infecciosas, podrían jugar un papel fisiológico importante en las células y no conducir a ninguna enfermedad.

Kandel y su equipo primero identificaron esos priones funcionales en el molusco marino Aplisia, objeto de adoración en su laboratorio por sus grandes dimensiones y por la simpleza de su organismo y sobre todo de su sistema nervioso, algo que facilita las observaciones. Encontraron que en Aplisia los priones contribuyen al mantenimiento de la memoria a largo plazo. Hace poco encontraron una proteína semejante en ratones y cumpliendo funciones similares. La llamaron CPEB3.

Uno de los muchos experimentos realizados por el equipo de investigadores fue el entrenar ratones para que recorrieran muchas veces un laberinto hasta que consideraron habían fijado la experiencia como memoria de largo plazo. Pero cuando, usando la ingeniería genética, silenciaron el gen que produce la proteína CPEB3 dos semanas después de que la memoria fuera fijada, desapareció.

Los investigadores descubrieron entonces cómo trabaja la CPEB3 dentro de las neuronas para mantener la memoria de largo plazo. “Al igual que los priones que causan la enfermedad, los priones funcionales vienen en dos presentaciones, una soluble y otra que forma agregados” dice Kandel. “Cuando aprendemos algo y formamos recuerdos de largo plazo, se hacen nuevas conexiones sinápticas; los priones solubles en esas sinapsis se convierten en agregados. Esos priones agregados inician la síntesis de proteínas necesaria para mantener la memoria” explica Kandel.

Mientras estos agregados se mantengan dice Kandel, los recuerdos de largo plazo persisten. Los agregados de priones se renuevan de forma continua, reclutando nuevos priones solubles y añadiéndolos. “Esta forma de mantenimiento continua es crucial, esa es la forma como se puede recordar, por ejemplo, para el resto de la vida, al primer gran amor”.

Una proteína similar existe en los humanos, sugiriendo que el mismo mecanismo esté funcionando en el cerebro humano aunque por supuesto será necesario mucho más trabajo para desvelarlo. “Es posible que la proteína tenga el mismo papel en la memoria pero hasta que no lo hayamos estudiado, no lo sabemos” dice Kandel.

“Probablemente existen otros componentes que regulan el proceso. La formación de la memoria de largo plazo es uno complicado, así que dudo que sea este el único factor importante”, finaliza.

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