Investigadores del Laboratorio de Neurofisiología y Comportamiento de la Facultad de Medicina de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM) en el Campus de Ciudad Real han revelado cómo la actividad de los canales neuronales, los denominados GirK, responsables de compensar los excesos de excitación entre los sistemas de neurotransmisión, gobiernan los procesos de comunicación entre neuronas necesarios para la formación de nuevas memorias y su posterior recuperación, es decir, para su recuerdo. Estos procesos se denominan plasticidad sináptica. Para llegar hasta aquí, los investigadores han utilizado técnicas de electrofisiología y pruebas de aprendizaje y memoria en animales en libre movimiento.
Los investigadores responsables del estudio, publicado en la revista The Journal of Neuroscience (https://www.jneurosci.org/content/41/33/7086) , explican que la comunicación entre las neuronas del hipocampo, región fundamental del cerebro encargada de la memoria y aprendizaje, se “fortalece” para formar una nueva memoria, en un proceso denominado potenciación sináptica a largo plazo (LTP). En cambio, la transmisión sináptica se “debilita” para borrar memorias obsoletas y favorecer la formación de las nuevas, a través de la depresión sináptica a largo plazo (LTD). El que se produzca LTP o LTD depende de un fino ajuste en el equilibrio entre los sistemas excitadores e inhibidores que controlan la transmisión neuronal, llevado a cabo por la actividad de los canales GirK
De entre los distintos mecanismos inhibitorios que posee el sistema nervioso para controlar el exceso de excitación, diferentes sistemas de neurotransmisión utilizan los canales GirK, cuyo mal funcionamiento se ha asociado a enfermedades neurológicas y psiquiátricas como trastornos del estado de ánimo, trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH), esquizofrenia, epilepsia, síndrome de Down, Alzheimer, Parkinson, alcoholismo o drogadicción.
Los resultados del último trabajo llevado a cabo por el Laboratorio de Neurofisiología y Comportamiento de la UCLM, coordinado por sus responsables, los profesores Lydia Jiménez y Juan Navarro, muestran que cualquier perturbación en la actividad de los canales GirK, ya sea de ganancia o de pérdida de función, altera el equilibrio entre los sistemas de neurotransmisión hipocampal y, como consecuencia se produce depresión sináptica a largo plazo cuando debería generarse potenciación sináptica a largo plazo, provocando una incapacidad de formar nuevas memorias o recordarlas un tiempo después.
Estos datos, ponen de manifiesto la relevancia de los canales GirK como una prometedora diana farmacológica en el desarrollo de compuestos que reestablezcan los procesos neurofisiológicos de control del equilibrio excitación/inhibición. “El objetivo es el mantenimiento de las funciones cognitivas en los cerebros de individuos con déficits en estos mecanismos, lo que puede explicar la aparición de patologías neurológicas como la enfermedad de Alzheimer, epilepsia o Parkinson entre otras”, concluyen los investigadores.
El trabajo ha contado con la colaboración de investigadores de la División de Neurociencias de la Universidad Pablo de Olavide, y las Universidades del Rosario y Nacional de Colombia. Asimismo, su desarrollo ha sido posible gracias a la financiación del Plan Estatal de Investigación, la Fundación Tatiana Pérez de Guzmán el Bueno y el Plan Propio de Investigación de la UCLM. Los 4 primeros autores del trabajo, Souhail Djebari, Guillermo Iborra, Sara Temprano e Irene Sanchez, han sido doctorandos formados en el Laboratorio de Neurofisiología y Comportamiento de la UCLM.
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