Tras una importante investigación, investigadores de la UNCUYO y del CONICET comprobaron que la Sinaptotagmina-1 trabaja de a pares y que ambas proteínas no se comportan de la misma manera. Este descubrimiento es un valioso avance que permite pensar nuevas soluciones para el tratamiento de neuropatologías degenerativas como el Alzheimer.
El estudio realizado en el Instituto de Histología y Embriología de Mendoza (IHEM) propone un nuevo mecanismo de funcionamiento de Sinaptotagmina-1, proteína humana de vital importancia para el proceso de comunicación entre las células del cerebro: la sinapsis neuronal. Es un hallazgo de alto impacto que acaba de publicar Chemical Science, revista científica de bandera de la Royal Society of Chemistry (RSC) del Reino Unido.
Al respecto, Diego Masone, investigador adjunto del CONICET y uno de los responsables del trabajo, explicó: “Es un estudio sobre una proteína humana, que tenemos todos en las neuronas. En particular dentro de las neuronas están las vesículas sinápticas, que son las conexiones que hacen las neuronas entre ellas. Entonces las neuronas forman una red neuronal, muy complicada, que es la base para el funcionamiento del cerebro”. Y aclaró: “Entonces significa que, si hay un problema con esta proteína, la Sinaptotagmina-1, es como tener un problema en los cimientos, un problema fundamental. Por eso esta proteína es objeto de estudio para la comunidad científica”.
“En este estudio en particular, encontramos que Sinaptotagmina-1 funciona de a pares, significa que va siempre en pareja, y que ambas proteínas no se comportan de la misma manera. Una de ellas tiene un rol principal (máster = director), y la otra tiene un rol secundario (servant = servidor). Así, pares de Sinaptotagmina-1 se ponen de acuerdo para facilitar la fusión de las membranas bajo este esquema de master-servant”, detalló Masone.
En el mismo sentido, agregó: “Las neuronas se conectan entre sí, formando una enorme red de interconexiones, mediante un mecanismo conocido como sinapsis. Muchos de los procesos que gobiernan esas conexiones son aún desconocidos. Por ejemplo, las vesículas sinápticas, que son unas pequeñas esferas en las membranas de algunas células, como las neuronas, deben liberar su contenido sólo cuando es preciso. Para que eso suceda, las membranas de las esferas deben fusionarse con la membrana neuronal. Sabemos que la proteína Sinaptotagmina-1 es fundamental para ese proceso, pero el mecanismo por el cual ejerce su función todavía no ha sido esclarecido completamente”.
Beneficios del hallazgo
“Como esta proteína es humana y la tenemos todos, cualquier cosa que explique cómo funciona es un beneficio para todos los seres humanos. Estudiamos cómo funciona. Las enfermedades del cerebro, las neurodegenerativas, son muy complicadas y hay muy poca información, entonces si podemos entender cómo funcionan las proteínas a un nivel tan básico como las proteínas que participan en la sinapsis neuronal, podemos pensar en cómo intervenir si hay algún problema”, recalcó el investigador.
Además, Masone, subrayó: “Como es una proteína que interfiere en un proceso tan básico del cerebro, que el cerebro necesita para funcionar la sinapsis neuronal, muchas enfermedades asociadas al cerebro, las neurodegenerativas, necesitan Sinaptotagmina esté funcionando bien, por ejemplo, el Alzheimer. Esto no significa que vamos a curar esa enfermedad mañana, porque el problema es mucho más complicado, pero si hemos contribuido a dilucidar un posible mecanismo de una de las proteínas que participan en un mecanismo básico del cual depende el buen funcionamiento del cerebro. Es necesario hacer este camino, es largo, complicado y lento, pero esto es un paso”.
Este trabajo de gran envergadura, en general, requiere colaboraciones internacionales con grupos de investigación con muchos recursos. Pero este no fue el caso, ya que es un trabajo realizado puramente en Argentina.
Masone comparte la autoría del trabajo con Ary Lautaro Di Bartolo, ingeniero y becario doctoral de CONICET. Ambos trabajan en el IHEM, instituto de doble dependencia UNCUYO-CONICET. Para este estudio, los investigadores utilizaron un centro de supercomputación, como usuarios del Centro de Computación de Alto Desempeño (CCAD) de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC), “Pudimos acceder a tiempo de cálculo en la supercomputadora argentina, Serafín, sin la cual nada de esto sería posible”, recalcó el investigador.
Además, para llevar adelante este estudio -titulado “Synaptotagmin-1 C2B domains cooperatively stabilize the fusion stalk via a master-servant mechanism”-, los científicos recibieron financiamiento del Fondo para la Investigación Científica y Tecnológica (FONCYT) de la Agencia i+D+i de la Nación y del CONICET.
Pero, además, Masone, remarcó que no solo se necesita de la ayuda económica sino también profesional: “No solo necesitamos apoyo económico y recursos financieros, también hacen falta manos, estoy siempre disponible para recibir estudiantes que están por recibirse de ingeniería o física, que quieran hacer el instructorado o ingresar al CONICET con una beca”.
