Investigadores de la Universidad Nacional de Cuyo y el CONICET revela un nuevo mecanismo de funcionamiento de la proteína que interviene en el proceso de comunicación entre las células del cerebro.
El estudio se ha realizado en el Instituto de Histología y Embriología de Mendoza (IHEM) en Argentina.
El equipo de Diego Masone, investigador adjunto del CONICET, ha demostrado que la sinaptotagmina-1 funciona en pares y que las dos unidades no se comportan de la misma manera. Una de ellas toma el rol principal (“máster” o director), mientras que la otra participa de manera secundaria (“servant” o servidor). Así, pares de moléculas de sinaptotagmina-1 se “ponen de acuerdo” para facilitar la fusión de las membranas bajo este esquema de master-servant, tal como explica Masone.
Interconexiones
Las neuronas se conectan entre sí formando una enorme red de interconexiones, mediante la función de una clase de estructura conocida como sinapsis. Muchos de los procesos que gobiernan esas conexiones son aún desconocidos. Por ejemplo, las vesículas sinápticas (pequeñas esferas en las membranas de algunas células), deben liberar su contenido solo cuando es preciso, al igual que ocurre con las neuronas. Para que eso suceda, las membranas de las esferas deben fusionarse con la membrana neuronal. Se sabe 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.
“Un trabajo de esta envergadura, en general, requiere colaboraciones internacionales con grupos de investigación con muchos recursos. No fue este el caso, porque hicimos todo en la Argentina”, explicó Masone, quien además de investigador es docente de la Facultad de Ingeniería.
“Las ideas solas no producen resultados. Y si las ideas requieren recursos imposibles, tampoco producen resultados”, advierte Masone. “El tipo de cálculos que requería este trabajo solo era factible en un centro de supercomputación. Como usuarios del Centro de Computación de Alto Desempeño (CCAD) de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC), pudimos acceder al tiempo de cálculo en la supercomputadora argentina Serafín, sin la cual nada de esto hubiera sido posible” indicó el especialista a Argentina Investiga.
Masone comparte la autoría del trabajo con Ary Lautaro di Bartolo, ingeniero y becario doctoral del CONICET. Ambos trabajan en el IHEM, instituto de doble dependencia UNCUYO-Conicet con una larga y respetada tradición experimental en mecanismos de exocitosis y fusión de membranas. “Siempre hay nuevas preguntas y modelos matemáticos que podemos desarrollar y que van de la mano con los resultados experimentales de nuestros colegas. Este trabajo es solo la primera parte. Ahora vendrá lo mejor”, aseguró el docente de la UNCUYO.
Clave para enfermedades neurodegenerativas
Si bien existen grupos internacionales excelentes que investigan la sinaptotagmina-1 por métodos experimentales y computacionales, para Masone “el problema de describir el mecanismo de una proteína es muy complicado y es un esfuerzo colaborativo e internacional, como la ciencia misma”.
En ese sentido, el investigador también consideró que el estudio no representa la solución final del mecanismo de funcionamiento de la sinaptotagmina-1, pero es un paso adelante para entender cómo trabaja esta familia de proteínas con aplicaciones directas en medicina, puesto que una mejor descripción de estos mecanismos permitirá pensar en soluciones para el tratamiento de neuropatologías degenerativas como el Mal de Alzheimer.
“Si uno tiene un problema muy complicado que resolver no hay manera de dar con una solución factible si primero no se entiende el mecanismo del problema. Cuando entendamos con claridad, y a nivel molecular, cómo es el proceso completo de la sinapsis neuronal, solo entonces podremos pensar en tratarla con objetivos médicos”, concluyó Masone.
El este estudio se titula “Synaptotagmin-1 C2B domains cooperatively stabilize the fusion stalk via a master-servant mechanism”. Y se ha publicado en la revista académica Chemical Science. (Fuente: Alejandra Adi / Universidad Nacional de Cuyo / Argentina Investiga)
