Una nueva técnica de registro de imágenes le ha
permitido a un grupo de científicos de Estados Unidos grabar el
movimiento de proteínas en el interior de una neurona humana.
Usando proteínas bioluminiscentes de una medusa,
lograron "iluminar" el interior de la célula nerviosa y captar
espectaculares imágenes en las que se puede ver el movimiento de las
proteínas en su labor de renovación de la estructura celular.
"Tu cerebro está siendo montado y
desmontado todos los días", explicó Don Arnold, profesor asociado de
biología computacional y molecular de la Universidad del Sur de
California.
"En una semana desde hoy, tu cerebro estará
hecho de proteínas completamente distintas a las de hoy", aclaró. "Este
video muestra el proceso. Sabíamos que esto pasaba, pero ahora podemos
verlo pasar".
Cómo se regenera el cerebro
La nueva técnica utilizada en este experimento
intenta mostrar cómo las proteínas son dirigidas a uno de los dos tipos
de compartimentos existentes en una neurona: el axón y las dendritas.
Las imágenes podrían permitir a los científicos comprender mejor el modo en que funcionan las neuronas.
El axón es la región de la célula responsable de
transmitir señales eléctricas a otras células, mientras las dendritas
reciben las señales de otras células.
"Durante décadas se ha sabido que las proteínas
se dirigen específicamente a un compartimento u otro. Sin embargo, no
podíamos entender cómo sucedía esta redirección hasta que pudimos ver a
las proteínas viajando de un compartimento a otro", dijo Sarmad
Al-Bassam, estudiante de doctorado y autor principal del artículo que
presentó el proyecto en la revista Cell Reports.
Desde mediados de 1990, los científicos han sido
capaces de iluminar proteínas en el interior de las células, incluyendo
neuronas. Lo hicieron incorporando una proteína aislada de una medusa,
conocida como proteína verde fluorescente, que emite un brillo verdoso
cuando se le expone a luz azul.
Martin Chalfie, de la Universidad de Columbia;
Roger Tsien, de la Universidad de California enSan Diego, y Osamu
Shimomurra, de la Universidad de Boston, recibieron en 2008 el Premio
Nobel de Química por inventar este procedimiento.
Resultado "sorprendente"
El problema a la hora de estudiar el flujo de
proteínas iluminadas dentro de una neurona es que las distintas vías se
superponen en una misma célula, lo que dificulta el estudio del tráfico
en su interior.
Al-Bassam y sus colegas resolvieron este
problema mediante el desarrollo de una nueva técnica que consiste en el
embalse una sola vía, lo que genera una acumulación de vesículas de
transporte (pequeñas burbujas que se desplazan arriba y abajo en la
neurona transportando la carga de proteínas) impregnada de las proteínas
iluminadas. A continuación, utilizaron un fármaco para liberar la
acumulación, de una vez, en un pulso luminoso.
"Nuestro resultado fue muy sorprendente", dijo Don Arnold.
"Hemos descubierto que en lugar de estar
dirigidas específicamente a las dendritas, las vesículas transportan
proteínas entrando en ambos compartimentos, pero luego se detienen y
evitan moverse más allá del segmento inicial del axón".
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