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Neuronas y receptores en una ciudad de película.

lunes 8 de enero de 2024 – 00:00 GMT+0000

 

Hace poco tuve la ocasión de ver algunas de las cerca de 3000 ilustraciones que Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) hizo sobre el sistema nervioso. No sólo son una maravilla desde el punto de vista artístico si no que, a pesar de las limitaciones metodológicas de la época, tienen un nivel de detalle y precisión que les da un valor incalculable en neurociencia. Ramón y Cajal fue un genio y sus representaciones de las neuronas y del funcionamiento del cerebro siguen utilizándose como referencia incluso hoy, un siglo más tarde y cuando aún tenemos muchísimas incógnitas sobre el cerebro y su funcionamiento.

Cómo le ocurría a Ramón y Cajal, Alberto Jesús González Hernández (a quien he entrevistado en esta ocasión) tiene un gran interés por la neurociencia. Y fue movido por ese interés que hace un año y medio se mudó a Nueva York para trabajar en el Weill Cornell Medical College como investigador postdoctoral. Desde entonces trabaja allí con un grupo especializado en receptores de glutamato: el principal neurotransmisor excitatorio del cerebro. Más concretamente, en receptores metabotrópicos del glutamato; que son aquellos que se encuentran en las neuronas y en células gliales (otras células del sistema nervioso y, por cierto ¡descubiertas por Santiago Ramón y Cajal!), acoplados a la proteína G (a los que hayan leído el artículo anterior lo de la proteína G les sonará).

Por poner en contexto: en el proceso de comunicación entre neuronas el primer paso es la transmisión eléctrica de la señal a lo largo de la neurona. Sin embargo, en la sinapsis (la zona de conexión entre neuronas) la señal eléctrica se convierte en una señal química. En la calidad de la transmisión de la señal y por tanto de la información que transporta los receptores juegan un papel clave. En el caso de los receptores de glutamato, una vez que la neurona libera glutamato, la neurona al otro lado de la sinapsis lo “siente” gracias a los receptores que para esta molécula tienen en su extremo. Alberto es especialista en electrofisiología (el estudio de las propiedades eléctricas de células y de los tejidos biológicos) y como tal se dedica a medir la liberación de glutamato desde la neurona presináptica (la que envía la señal) a la postsináptica (la que recibe la señal). “Si observamos, mediante pulsos eléctricos, que la neurona postsináptica detecta la liberación de glutamato podemos medir la intensidad de liberación y su duración”.

Venus flytraps at Shaken Creek, North

Carlonia ◎ Skip Pudney

Para que nos podamos imaginar mejor a estos receptores y tratándose de una revista con ilustraciones tan chulas como HIPÓTESIS, quiero mencionar que, por su parecido, a estos receptores se les conoce como “Venus flytrap” (la planta “atrapamoscas” de Venus). Y por cierto, que el movimiento de estas plantas para atrapar a su presa parece que también se debe a receptores de glutamato…pero esto lo dejamos para otro artículo.

Continuemos. Cuando el glutamato se une al receptor, éste se cierra y se dobla hacia abajo un poco (como ocurre con las plantas carnívoras al capturar a una mosca). Esto hace que la proteína G (mediadora de la señal dentro de la célula) se active. Sin embargo si esta unión dura mucho, no sólo se activa la proteína G sino también otras proteínas (las kinasas) que van a modificar al receptor haciendo que se una a otra proteína que hace que estos receptores se metan dentro de la célula para luego ser degradado o reciclado pasado un tiempo. Este proceso se llama desensibilización y juega un papel importantísimo en la tolerancia a fármacos y también en el proceso de aprendizaje. En el caso de los opiodies, por ejemplo, la desensibilización de sus receptores induce tolerancia celular, es decir, cuando se toman opioides los receptores son internalizados más fácilmente en la célula con lo que hay menos receptores en la membrana para captarlo. Al tener menos receptores en la membrana, se requieren dosis mayores del fármaco para obtener el mismo efecto que al inicio. “En el caso del glutamato, que es una molécula que sintetizamos en nuestro cerebro, creemos que esa desensibilización puede hacer que la regulación de la comunicación entre las neuronas sea más fina”.

Conocer los factores que provocan la desensibilización es de gran trascendencia, no sólo para entender mejor la adicción a los opioides y otras drogas y poder así proponer soluciones a la adicción, sino también para la búsqueda de nuevos fármacos. Hay algunos candidatos a fármacos que, si bien no interaccionan con el receptor en el mismo sitio que el glutamato (“Venus flytrap”), sí que lo hacen en otras partes del receptor, modificando su función. Es importante estudiar cómo actúan estos fármacos ya que ayuda a dilucidar algunos de los efectos secundarios que causan y facilitaría su mejora, como en el caso de los antidepresivos, si bien “esto está aún en pañales”.

Tras horas y horas y horas… en el laboratorio estudiando receptores y midiendo corrientes eléctricas en las neuronas, Alberto tiene poco tiempo para procesar que está en Nueva York y disfrutar de esa ciudad que, de alguna manera todos hemos “visitado” alguna vez. “Después de un tiempo viviendo aquí, pocas cosas te sorprenden porque la sensación de vivir en Nueva York es que ya lo has visto todo. Siempre hay algún rincón que descubrir pero todo lo que sale en las películas es real. Los taxis son amarillos, Times Square siempre llena de gente, el metro es un basurero lleno de ratas que funciona de aquella manera… Todo parece una estampa de una película, todo parece que lo hayas vivido antes. Parece como si estuvieras en un Déjà vu constante.”

A pesar de ser una ciudad exageradamente cara, con alquileres de 3000-4000$/ mes por pisos de una habitación, donde todo tiende a ser exageradamente grande (vasos gigantes de refrescos, neveras en las que cabemos todos); a pesar del ritmo
frenético de la vida; de que todo lo se pide a domicilio y donde hasta el café se pide a través de aplicaciones móviles camino del trabajo y donde es impensable que uno se pare a charlar durante la “pausa” de la comida, Nueva York tiene sus compensaciones. Se trata de una ciudad culturalmente muy rica y llena de oportunidades. Para Alberto la experiencia está siendo positiva pero “ha sido duro. Y como le digo a mis amigos: parece que he elegido pasarme el juego en modo difícil”. Me vine con mi mujer cuando estaba embarazada de 6 meses, con lo que la experiencia de cambio se amplificó: padre y postdoc en Nueva York al mismo tiempo.” ¿Y además paga 4000$ al mes en alojamiento? No. Alberto vive en la isla de Roosevelt, entre Queens y Manhattan, donde Cornell ofrece alojamientos más económicos a sus trabajadores. Atención al dato: antes ahí había una prisión y un psiquiátrico; ahora está llena de postdocs. Dada la intensidad laboral investigadora no dejo de ver un tragicómico hilo conector…

En el trabajo “el equipo es muy bueno y multicultural. Todos los días hay algo nuevo que aprender de los compañeros y compañeras. El intercambio cultural es intenso y ayuda a abrir la mente, a valorar las cosas de otra forma y a respetar muchas otras que no sabes ni te imaginas hasta que no lo ves o un compañero tuyo lo comparte contigo”. Por otra parte “aquí me he dado cuenta de que tenemos bastantes similitudes y a veces nos infravaloramos. El potencial de ciencia que hay en Tenerife a nivel de instalaciones, es muy bueno. Lo que pasa es que no hay un soporte económico que lo sustente. Además, el ambiente colaborativo que hay aquí y el valor que se le da a la ciencia son otros aspectos que marcan la diferencia a nivel profesional”. Sin embargo, tal y como ocurre en España y en otras partes del mundo, hay “una crisis de postdocs. Hay pocos de Estados Unidos, ya que se van a la industria donde cobran 3 veces más y tienen una mayor estabilidad. Cuesta convencer a gente para que venga, cuesta que se queden cuando descubren lo que pueden ganar en la industria…”. Aunque Alberto se considera un “romántico de la academia”, es consciente de las partes negativas que tiene (inestabilidad, bajo salario, falta de equilibrio sano entre trabajo y tiempo personal, etc.) y aunque ahora mismo su objetivo es montar su propio grupo de investigación y seguir con su línea de estudio, no descarta la industria sobre todo aquella a medio camino entre investigación básica e investigación aplicada a producto. “Ahora mismo no me iría a la industria pero lo dejo abierto”.

Y…¿te ves volviendo a Canarias? “Me gusta Tenerife, me gusta España, pero también creo que hay que ser críticos con el sistema científico y no sé cuáles son las posibilidades. Cuando me toque, ya veré que oportunidades se presentan. Me gustaría volver a España pero también contemplo otros sitios en Europa. Eso sí, que estén más cerca de la familia.”

REDACCIÓN RAQUEL VILLAR HERNÁNDEZ


Archivado en: Revista Hipótesis
Etiquetas: Número 16, Sección, Biomedicina y Salud, Raquel Villar Hernández, Genome Identification Diagnostics GmbH, Hipótesis

 

Raquel Villar Hernández
R&D Scientist at GenID GmbH (part of the AID GmbH group).

Apasionada por la investigación biomédica traslacional y por comprender los mecanismos de la respuesta inmunitaria involucrados principalmente en (pero no limitados a) enfermedades infecciosas, especialmente la tuberculosis y micobacterias no tuberculosas, en busca de biomarcadores para diagnóstico y pronóstico, con el fin de mejorar el bienestar de los pacientes.

Además de trabajar en el laboratorio, se interesa mucho por la comunicación científica para llegar y comprometer a la sociedad, así como para hacer que los proyectos y artículos científicos sean más fáciles de entender para todos. 

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