En un nou estudi, investigadors del King's College de Londres han descobert que la connectivitat cerebral (cablejat cerebral) necessita controlar la síntesi local de proteïnes a nivell de tipus sinàptics específics. Indiquen que la regulació de la síntesi de proteïnes es produeix d'una manera molt específica, amb l'extensió relacionada amb el tipus de sinapsi implicat. Van identificar una via de senyalització que controla la formació de sinapsi entre les cèl·lules piramidals excitadores i les interneurones inhibidores que expressen parvalbúmina (parvalbúmina). Aquest és el primer estudi que confirma l'existència d'aquesta especificitat en la regulació de la síntesi de proteïnes durant el cablejat cerebral. Els resultats de l'estudi rellevants es van publicar a la revista Science, amb data del 25 de novembre de 2022, amb el títol de l'article "Cablejat cortical per control específic del tipus de sinapsis de la síntesi local de proteïnes".
L'escorça cerebral és la capa externa de la major part del cervell humà, el telencèfal (cervell). És responsable de les nostres conductes més complexes i diverses mitjançant el control de les funcions motores i sensorials. També és un dels sistemes biològics més complexos, per la qual cosa comprendre els mecanismes de desenvolupament que el controlen és un gran repte científic.
Hi ha dos tipus principals de neurones a l'escorça cerebral: les cèl·lules piramidals excitadores i les interneurones inhibidores. La seva interacció és essencial per al bon funcionament de l'escorça cerebral. Les interneurones inhibidores regulen i sincronitzen l'activitat de les cèl·lules piramidals excitadores per coordinar-ne el comportament.
Les neurones de l'escorça cerebral s'uneixen en xarxes neuronals mitjançant connexions anomenades sinapsis. Igual que les connexions elèctriques, les sinapsis consisteixen en cambres presinàptiques (endoll) i compartiments retrosinàptics (endoll). En el cervell adult, la síntesi de proteïnes es produeix localment als dos compartiments regionals per realitzar la funció neuronal.
El control de la síntesi de proteïnes específiques mitjançant la senyalització química permet al cervell regular l'activitat de les sinapsis individuals. Tanmateix, no s'entén del tot com varia aquesta modulació entre els dos tipus de neurones corticals en desenvolupament.
La doctora Clemence Bernard, autora principal de l'Institut de Psiquiatria, Psicologia i Neurociència del King's College de Londres, va dir: "Explorar els processos moleculars que regulen la generació de connectivitat cortical és emocionant, especialment quan acaben sent tan específics. Hem identificat un via de senyalització que controla la síntesi sinàptica en proteïnes formada per una de les connexions més fonamentals de l'escorça cerebral, cèl·lules piramidals excitadores i interneurones inhibidores que expressen paraalbúmina".
La síntesi anormal de proteïnes a les sinapsis és un mecanisme central del trastorn de l'espectre autista (TEA). Els mecanismes identificats en aquest nou estudi revelen interaccions entre proteïnes associades a trastorns del neurodesenvolupament. Aquesta troballa dóna suport a la idea que les sinapsis formades per cèl·lules piramidals excitadores i interneurones inhibidores que expressen paraalbúmina poden ser especialment sensibles a la desregulació observada en els trastorns del desenvolupament cerebral, com ara el TEA.
El professor Oscar Marin, coautor de l'Institut de Psiquiatria, Psicologia i Neurociència del King's College de Londres, va dir: "És fascinant que molts dels gens implicats en el TEA semblin estar regulats per la mateixa via de senyalització que hem trobat. en aquest estudi".
La professora Beatriz Rico, coautora corresponent de l'article i l'Institut de Psiquiatria, Psicologia i Neurociència del King's College de Londres, va dir: "Aquesta observació suggereix que la connexió entre les cèl·lules piramidals excitadores i les interneurones inhibidores que expressen paralbúmina pot ser un punt calent per a múltiples factors de risc genètic en el TEA".
