Luca Coge

Un solo gen, el que regula cómo las neuronas forman nuevas conexiones, afecta a la memoria y el aprendizaje. Benjamin R. Carlson et al. han publicado un trabajo en la revista Journal of Neuroscience en el que se muestra que la baja presencia del gen WRP en ratones se asociaba a un empeoramiento del aprendizaje y de la memoria. El trabajo titulado “WRP/srGAP3 Facilitates the Initiation of Spine Development by an Inverse F-BAR Domain, and Its Loss Impairs Long-Term Memory“, apareció en el número del 16 de febrero de 2011 (31-7).

Los autores realizaron experimentos in vitro con neuronas demostrando que las células enriquecidas con el gen WRP (WAVE1-associated Racactivating protein) formaron muchos filopodios, mientras que la ausencia de este gen afecta a la producción de estas protuberancias y, por lo tanto, al número de sinapsis. Los filopodios ayudan al progreso del extremo del axón, al movimiento del cono de crecimiento y, con ello, a la extensión del axón. Es el contacto de los filopodios con otras células y con la matriz extracelular la responsable de la acción de guía de los filopodios. De hecho, el cono de crecimiento se mueve en la dirección en la cual sus filopodios producen los contactos más estables. Algunas señales pueden promover la extensión del axón, otras la inhiben al provocar el colapso del cono de crecimiento. La extensión y retracción de los filopodios comprende el ensamblaje y desensamblaje del citoesqueleto de actina.

La deformación de la membrana plasmática es un fenómeno producido frecuentemente por proteínas que contienen dominios BAR. Estos dominios forman estructuras curvadas que interactúan con los lípidos de la membrana provocando la curvatura de la misma. Algunas de estas proteínas también interactúan con otras involucradas en la regulación de la polimerización de la actina, contribuyendo con ello a la coordinación entre citoesqueleto y membrana. WRP interactúa con este tipo de proteínas facilitando la remodelación y la inversión del dominio BAR. Una causa de protusión de la membrana.

Carlson et al. han encontrado que en cultivos de neuronas que WRP se localizaba en los filopodios dendríticos y en las espinas de las dendritas. La sobreexpresión de WRP comportaba un aumento de la densidad de los filopodios, mientras que la reducción de estos reduce la maduración de las espinas in vivo.

En estudios en ratones con y sin el gen WRP, los investigadores fueron capaces de ver las diferencias de comportamiento en el reconocimiento de un juguete desconocido frente a un juguete conocido. Los ratones portadores del gen necesitaban poco tiempo para reconocer un juguete que habían visto previamente, mientras que los ratones knock-out (ratones modificados por ingeniería genética) necesitaban el mismo periodo de tiempo independientemente de que conociesen o no el juguete, hecho que sugiere que los ratones sin el gen WRP mostraban dificultades en el aprendizaje. La incorporación de la proteína WRP en las neuronas permitió la formación de filopodios en las neuronas, que posteriormente formaron nuevas sinapsis.

Bajos niveles de WRP reduce los logros de diferentes tareas que involucran la memoria a largo plazo, pudiendo por ello explicar por qué las mutaciones en WRP se han vinculado con el retraso mental en humanos.

Hasta luego y buena suerte

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Imagen ratones knock-out: NIH Planning Meeting for Knockout Mouse Project at genome.gov, Autor: User FloNight on en.wikipedia, http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:PCWmice1.jpg

Portada de la revista The Journal of Neuroscience, http://www.jneurosci.org/content/31/7.cover.gif