Los científicos de la USC han desarrollado una nueva herramienta para modificar la actividad cerebral y la memoria de manera específica, sin la ayuda de ningún medicamento o sustancia química.
La proteína GFE3 puede ayudar a los investigadores a mapear las conexiones del cerebro y comprender mejor cómo las sinapsis inhibitorias modulan la función cerebral, dijo el autor principal Don B. Arnold, profesor de ciencias biológicas en el Colegio de Letras, Artes y Ciencias Dornsife de la USC.
También puede permitirles controlar la actividad neuronal y conducir a avances en la investigación de enfermedades o afecciones que van desde la esquizofrenia hasta la adicción a la cocaína, dijo Arnold.
La nueva herramienta es una proteína que conlleva una sentencia de muerte por proteínas sinápticas en células específicas. La proteína puede codificarse en genomas animales para desactivar de manera efectiva sus sinapsis inhibitorias, conexiones entre neuronas, aumentando su actividad eléctrica.
"GFE3 aprovecha una propiedad poco conocida y notable de las proteínas dentro del cerebro", dijo Arnold.
La proteína aprovecha un proceso intrínseco: el ciclo cerebral de degradación y reemplazo de proteínas. La mayoría de las proteínas cerebrales duran solo un par de días antes de que se degraden activamente y sean reemplazadas por nuevas proteínas. GFE3 se dirige a proteínas que mantienen juntas las sinapsis inhibidoras paraeste sistema de degradación y, como resultado, las sinapsis se desmoronan.
"En lugar de que una célula decida cuándo una proteína necesita ser degradada, de alguna manera secuestramos el proceso", dijo Arnold.
Para el estudio publicado en la revista Métodos de la naturaleza el 6 de junio, el equipo de científicos estudió el efecto de la proteína tanto en ratones como en pez cebra. Los investigadores descubrieron que la proteína GFE3 activaba las neuronas en los dos lados de la columna vertebral para trabajar en oposición, generando movimientos descoordinados.
Anteriormente, los medicamentos podían usarse para inhibir las sinapsis inhibitorias en el cerebro, por ejemplo, las benzodiazapinas, que tratan la ansiedad, el insomnio o las convulsiones. Pero los medicamentos inhiben todas las células en un área en particular, no solo las neuronas que son el objetivo deseado.
"Desafortunadamente, las células que tienen funciones muy diferentes, incluso opuestas, tienden a estar una al lado de la otra en el cerebro", dijo Arnold. "Por lo tanto, los experimentos farmacológicos son especialmente difíciles de interpretar. Al codificar GFE3 dentro del genoma, podemosdirigirse y modular las sinapsis inhibitorias de células específicas sin afectar a otras células que tienen diferentes funciones ".
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Materiales proporcionados por Universidad del Sur de California . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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