Descubren un nuevo tipo de célula que revolucionará la neurociencia

Un grupo de investigadores ha descubierto un nuevo tipo de células esenciales para el funcionamiento del cerebro. El estudio, llevado a cabo por la Universidad de Lausana (UNIL) y el Centro Wyss, y publicado en la revista científica Nature, demuestra que so las encargadas de memorizar, llevar el control de los movimientos y alertan de la aparición de ataques epilépticos.

Hasta ahora, estos dos tipos de células presentes en el cerebro de ratones y humanos, híbridas en composición y función, eran conocidas como neuronas y las células gliales. Sin embargo, escondían una célula híbrida en medio camino entre estas dos categorías.

Según publica el estudio de la revista desde que existe la Neurociencia, se reconoce que «el cerebro funciona principalmente gracias a las neuronas» y a su capacidad para «elaborar y transmitir rápidamente información a través de sus redes». Para apoyarlas en esta tarea, las células gliales desempeñan funciones estructurales, energéticas e inmunitarias, además de estabilizar las constantes fisiológicas. Algunas de estas células gliales –astrocitos– rodean íntimamente las sinapsis, los puntos de contacto donde se liberan neurotransmisores para transmitir información entre neuronas.

Es por eso que desde hace tiempo los neurocientíficos piensan que los astrocitos «pueden tener un papel activo» en la transmisión sináptica y participar en el procesamiento de la información, apunta Europa Press. Sin embargo, los estudios realizados hasta la fecha para demostrarlo han presentado resultados contradictorios y aún no han alcanzado un consenso científico definitivo.

Al identificar este nuevo tipo celular con las características de un astrocito, los neurocientíficos del Departamento de Neurociencias Básicas de la Facultad de Biología y Medicina de la Universidad de Lausana (UNIL) y del CentroWyss de Bio y Neuroingeniería de Ginebra pusieron fin a años de controversia.

Para confirmar el hecho de que los astrocitos son, al igual que las neuronas, capaces de liberar neurotransmisores, los investigadores analizaron su contenido molecular para encontrar rastros de la maquinaria necesaria «para la secreción rápida de glutamato», el principal neurotransmisor producido por las neuronas.

Tal y como recoge Europa Press, la precisión que permiten los enfoques de transcriptómica unicelular permitió los investigadores a demostrar la presencia en células con perfil astrocítico de transcritos de las proteínas vesiculares, VGLUT. Estas son las «encargadas de llenar las vesículas neuronales específicas para la liberación de glutamato», explica Ludovic Telley, profesor adjunto del UNIL y codirector del estudio.

Después de este primer tramo, los neurocientíficos trataron de averiguar su estas células híbridas eran capaces de liberar glutamato con una velocidad comparable a la de la transmisión sináptica. Para ello, explica la agencia, el equipo de investigación utilizó una técnica de imagen avanzada que permitía visualizar el glutamato liberado por las vesículas en tejidos cerebrales y en ratones vivos.

«Hemos identificado un subgrupo de astrocitos que responden a estímulos selectivos con una rápida liberación de glutamato, que se produce en zonas espacialmente delimitadas de estas células que recuerdan a las sinapsis, explica Andrea Volterra, profesor honorario de la UNIL y profesor visitante del Centro Wyss, codirector del estudio. Además, esta liberación de glutamato influye en la transmisión sináptica y regula los circuitos neuronales».

El equipo de investigación pudo demostrarlo suprimiendo la expresión de VGLUT en las células híbridas. «Son células que modulan la actividad neuronal, controlan el nivel de comunicación y excitación de las neuronas», explica Roberta de Ceglia, primera autora del estudio e investigadora principal del UNIL. Y sin esta maquinaria funcional, el estudio demuestra que la potenciación a largo plazo, un proceso neuronal implicado en los mecanismos de memorización, se ve perjudicada y que la memoria de los ratones se ve afectada.

Las implicaciones de este descubrimiento se extienden a los trastornos cerebrales. Al alterar específicamente los astrocitos glutamatérgicos, el equipo de investigación demostró efectos sobre la consolidación de la memoria, pero también observó vínculos con patologías como la epilepsia, cuyos ataques se exacerbaban.

Por último, el estudio demuestra que los astrocitos glutamatérgicos también desempeñan un papel en la regulación de los circuitos cerebrales implicados en el control del movimiento y podrían ofrecer dianas terapéuticas para la enfermedad de Parkinson.

«Entre las neuronas y los astrocitos, tenemos ahora a mano un nuevo tipo de célula. Su descubrimiento abre inmensas perspectivas de investigación. Nuestros próximos estudios explorarán el posible papel protector de este tipo de célula contra el deterioro de la memoria en la enfermedad de Alzheimer, así como su papel en otras regiones y patologías distintas de las exploradas aquí», proyecta Andrea Volterra.