La función de los priones en la memoria

Una reacción en cadena como la que causa la enfermedad de las vacas locas contribuiría a mantener los recuerdos duraderos.

La proteína Tob (verde) se une a la proteína Orb2A (rojo) y la mantiene inalterada en la neurona, lo que permite una reacción en cadena que contribuye a mantener los recuerdos. [Nicolle Rager Fuller, Sayo–Art]

Los priones, la familia de proteínas conocidas por causar la encefalopatía espongiforme bovina, o enfermedad de las vacas locas, y otros trastornos neurodegenerativos, como el párkinson, pueden desempeñar una función importante en las células sanas.

El trabajo del premio nóbel Eric Kandel sobre la memoria ayudó a revelar que los animales fabrican y utilizan los priones en el sistema nervioso como parte de una función esencial: la estabilización de las sinapsis que constituyen los recuerdos a largo plazo. Tales priones no son infecciosos, pero a escala molecular se encadenan de la misma manera que sus homólogos patógenos. Un estudio reciente de Kausik Si, del Instituto Stowers de Investigación Médica y exalumno de Kandel, demuestra que la acción del prion se halla estrechamente controlada por la célula, y puede ser activado cuando se necesita formar un nuevo recuerdo a largo plazo.

Los priones son proteínas con dos propiedades inusuales. Por un lado, pueden cambiar entre dos configuraciones posibles: una que es estable por sí misma y otra que puede originar cadenas. Por otro lado, la segunda versión debe ser capaz de provocar un cambio de forma en otras proteínas para que se unan a la cadena, la cual puede crecer indefinidamente y dar lugar a agregados.

Los agregados producidos en las enfermedades priónicas son tóxicos para la célula, pero hay un tipo de cadenas proteicas que desempeñan una función en las neuronas sanas. Tales reacciones en cadena son la solución a un dilema al que se enfrenta la célula: mantener un recuerdo de modo permanente cuando ya se han terminado los procesos celulares que lo han originado.

A una neurona le supone un enorme esfuerzo mantener un recuerdo. Necesita sintetizar continuamente una variedad de proteínas en la sinapsis, el pequeño espacio de comunicación entre una célula y otra. No obstante, mientras que una neurona puede poseer numerosas sinapsis, la síntesis de proteínas que se encadenan y mantienen la conexión solo se produce en lugares específicos. Pero ¿por qué el proceso solo ocurre en ciertas sinapsis y no en otras? ¿Cómo se activa el primer prion?

Mecanismo molecular

El trabajo llevado a cabo por Si con la mosca del vinagre contribuye a responder estas preguntas. Su equipo ha descubierto cómo activa la célula el mecanismo responsable de la persistencia de la memoria y cómo puede estabilizarse un recuerdo en el momento justo y en el lugar correcto.

Antes de que se forme un recuerdo, las neuronas de una mosca presentan en abundancia una versión del prion Orb2B. Aunque esta puede cambiar de forma para dar lugar a los agregados característicos de los priones, no puede iniciar el proceso sin la proteína relacionada Orb2A. Si y sus colaboradores han desentrañado la maquinaria que controla la función de Orb2A. En concreto, una proteína llamada Tob se une a Orb2A y hace que esta se mantenga inalterada en la neurona.

Aunque los estudios sobre la función de los priones se han basado hasta ahora en levaduras, babosas de mar, moscas y ratones, el prion CPEB puede operar del mismo modo para conservar los recuerdos en humanos. Los investigadores concuerdan en que los próximos pasos consistirán en desarrollar mejores técnicas para ver en qué parte del cerebro se activan los priones y profundizar en su proceso de regulación. Una cuestión candente: cuando olvidamos algo, ¿significa que la reacción en cadena del prion se ha detenido?

Tomado de: http://www.investigacionyciencia.es/noticias/la-funcin-de-los-priones-en-la-memoria-11867