Todas las actividades cotidianas dependen de la comunicación entre las neuronas, la cual depende a su vez de mecanismos moleculares que se producen continuamente a gran velocidad en la zona de interacción neuronal, la llamada sinapsis. Recordemos que la sinapsis funciona mediante la liberación al espacio sináptico por una neurona de pequeñas moléculas, llamadas neurotransmisores, que interaccionan con moléculas receptoras presentes en la otra neurona y les envían una señal activadora.

Para que las sinapsis puedan funcionar a la velocidad requerida, las neuronas sintetizan los neurotransmisores con antelación y los almacenan en unas vesículas que son como unas pequeñísimas burbujas en el interior de las células, cuya superficie es similar a la de la membrana celular. Para liberar al espacio de las sinapsis los neurotransmisores contenidos en las vesículas, estas deben fusionarse con la membrana de la célula.

Para conseguirlo, las neuronas forman en su membrana externa unas estructuras denominadas porosomas, o sea, cuerpos formadores de poros. Estos porosomas son muy pequeños, de tan solo unos 10 a 15 nanómetros de longitud, por lo que en tan solo un milímetro cabrían de 66.000 a 100.000 posoromas. Las membranas de la vesícula y de la célula entran en contacto, pero la fusión de la vesícula con la membrana solo se produce cuando la señal bioquímica es recibida.

Los estudios realizados sobre las sinapsis, desde que Ramón y Cajal las descubrió, han permitido revelar las proteínas que facilitan la fusión de las vesículas con la membrana. Esto valió a sus descubridores ganar el premio Nobel de Medicina el año 2013. Sin embargo, las moléculas de proteína responsables del mecanismo inicial de frenado de esta fusión eran aún desconocidas. Estas proteínas forman una especie de tapón central del porosoma, en la zona de contacto entre la vesícula y la membrana.

Investigadores de la Universidad de Wisconsin, en EE. UU., descubren ahora las proteínas que forman el tapón del porosoma e impiden la liberación de los neurotransmisores al espacio sináptico a menos que la señal bioquímica sea recibida. La proteína más importante de este tapón se llama sinaptotagmina-1 y su existencia ya era conocida. Lo que no se conocía era su importante función como parte del tapón que regula la fusión de las vesículas en las sinapsis.

Este descubrimiento se añade a otros anteriores del mismo grupo de investigación que revelaron que los porosomas no son solo compuertas abiertas o cerradas, sino que funcionan como verdaderas válvulas de control de la fusión de las vesículas sinápticas.

Referencia:
Nicholas A. Courtney et al. Synaptotagmin 1 clamps synaptic vesicle fusion in mammalian neurons independent of complexin. Nature Communications (2019). | https://doi.org/10.1038/s41467-019-12015-w

Jorge Laborda, 27 de octubre de 2019

Referencia:
Andrea Ganna et al (2019). Large-scale GWAS reveals insights into the genetic architecture of same-sex sexual behavior.

Más información en el Blog de Jorge Laborda.

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