Mecanismos similares a los que se dan en los priones permiten el reforzamiento de las sinapsis neuronales

Nuestra forma de ser, miedos, habilidades intelectuales y recuerdos están en nuestro cerebro. Sin ese hardware todas esas maravillas se desmoronan para siempre. Quizás usted, amigo lector, pueda ahora mismo evocar otros tiempos felices, quizás cuando de pequeño pasó una tarde de verano bañándose en el río con su familia, o el día que oyó a su hijo pronunciar su primera palabra. O puede que recuerde esa época en la que vivió fuera de su país, conoció gente nueva, nuevas costumbres, comidas, paisajes y fue feliz. Quizás recuerde el primer beso con esa chica del instituto o la sonrisa de su abuelo. Cada cual tiene sus recuerdos favoritos y también otros tristes, pero que nos ayudaron a madurar y a ser personas.

Todos esos recuerdos se almacenan gracias a las sinapsis de las neuronas de nuestro cerebro. Hay más de cien mil millones de neuronas en nuestro cerebro que se interconectan con otras gracias a las sinapsis. Una neurona puede tener muchos miles de sinapsis. Las sinapsis se forman y se refuerzan o debilitan según el uso que se les dé.
Tanto la memoria como el procesado de la información se dan gracias a esta estructura. No es una estructura como los computadores modernos, en los que la información se almacena en un sitio, pero se procesa en otro. En el cerebro todo está junto, aunque hay regiones más o menos especializadas que pueden organizar ciertos tipos de información. Así, hay regiones que se encargan de la formación de nuevos recuerdos. 

Todo esto se conoce desde hace tiempo, pero hasta ahora no se sabía el mecanismo físico que permitía el reforzamiento de una sinapsis y que ésta funcionase durante décadas. Este proceso es esencial para la formación de memoria a largo plazo.

El hallazgo apoya una nueva teoría sobre la memoria y puede tener un gran impacto en la explicación de funciones relacionadas con el Alzheimer y enfermedades causadas por priones.
Kausik Si, del Stowers Institute, y sus colaboradores han descubierto que grupos oligomeros localizados en la sinapsis tienen un importante papel en el mantenimiento de la misma. El hallazgo apoya una nueva teoría sobre la memoria y puede tener un gran impacto en la explicación de funciones relacionadas con el Alzheimer y enfermedades causadas por priones.
Kausik Si ya descubrió en experimentos sobre memoria con la babosa marina Aplysia californica que una proteína conocida como CPEB (Cytoplasmic Polyadenylation Element Binding protein) contribuía al mantenimiento de las sinapsis.

Una parte de esta proteína es autocomplementaria de manera similar a un cartón de huevos, de tal modo que puede formar pilas con otras copias de sí misma. La CPEB se da en las neuronas y forma apilamientos de este tipo (oligómeros) que son resistentes a los disolventes habituales. Además, activamente mantienen su población sirviendo de moldes para la formación de otros oligómeros a partir de los monómeros que estén cerca.

Las proteínas como la CPEB existen en todos los animales y en las neuronas juegan un papel importante para el reforzamiento de las sinapsis. Este grupo de investigadores ha estudiado esta capacidad de oligomerizar y han llegado a la conclusión de que no es casual, sino esencial para estabilizar la memoria a largo plazo.
En los experimentos que han realizado ahora usaron moscas Drosophila y estudiaron una proteína denominada Orb2 que es similar a la CPEB de la babosa marina. Al parecer jugaba el mismo papel, reforzando las sinapsis que eran estimuladas mediante la formación de oligómeros.
La clave de los experimento estuvo en que la disrupción de esta proteína afectaba la estabilidad de la memoria. Esto lo consiguieron ver con una versión mutante de moscas en las que el gen que determinaba la formación de Orb2 era alterado para que esta proteína no oligomerizara. Los experimentos mostraron que durante las primeras 24 horas después de un estímulo la memoria sobre él estaba ahí, pero a las 48 horas desaparecía.

Fuente: Cell.

Lo más sorprendente fue darse cuenta de que esta proteína viene en dos variedades, la más común Orb2A y con tendencia a oligomerizar y la escasa Orb2B con menos tendencia a oligomerizar. La variedad rara es la que está regulada por la más común y actúa como una semilla para la oligomerización inicial para luego tomar copias de la más abundante.
El proceso es similar a otros que se dan en las enfermedades de Alzheimer, Parkinson y Huntington. También es similar a las enfermedades medias por priones como la de Creutzfeldt-Jakob en la que se expanden oligómeros tóxicos a partir de varias proteínas.

El trabajo de estos investigadores apunta a que la común presencia de oligómeros en estas enfermedades se debe a que en el cerebro se usan habitualmente mecanismos de oligomerización para funcionas básicas y por tanto no hay mecanismos para evitar la oligomerización fuera de control.
Digamos que los mismos mecanismos fisico-bioquímicos que nos permiten pensar o mantener recuerdos son los que, fuera de control, pueden destruir nuestro cerebro y a nosotros mismos. Si hubiera mecanismos que impidieran la oligomerización entonces no podríamos reforzar, por ejemplo, nuestras sinapsis y recordar algo pasado un tiempo. El precio a pagar por ciertas funciones neuronales sería que a veces podemos sufrir una de esas enfermedades.

Por otro lado, un nuevo resultado, basado en experimentos realizados con ratones, apunta a que la posibilidad de que los priones salten la barrera entre las especies es mucho más alta de lo que se creía. Al parecer incluso muchas veces la infección por priones pasa inadvertida. Señalan que puede que haya problemas con trasplantes de órganos o trasfusiones de sangre realizados en el pasado. Se están diseñando nuevos test para detectar esta infección. Una estadística basada en personas operadas de apendicitis dice que 1 de cada 4000 personas es portadora de priones en el Reino Unido.

Recodemos el gran problema que hubo en el Reino Unido debido al mal de vacas locas, que afecto a numerosas personas. Probablemente fue causado por el uso de piensos que contenían derivados cárnicos (básicamente convirtieron a las vacas en carnívoras) y de este modo los priones se extendieron por la cabaña ganadera y por la cadena alimenticia humana. Los priones no pueden ser destruidos por calor sin destruir totalmente el alimento que los contiene.
Recientemente se ha vuelto a permitir el uso de piensos animales con derivados cárnicos en su composición.