Una nueva investigación ha analizado en profundidad el papel de las sinapsis de las células cerebrales en el trastorno bipolar y la esquizofrenia, ambas diagnosticadas como condiciones psiquiátricas distintas, encontrando evidencias moleculares que sugieren que los trastornos pueden no ser tan diferentes como se pensaba.
El análisis reveló cambios en las proteínas sinápticas que eran notablemente similares en las dos condiciones. En ratones con un gen mutado que se ha relacionado con ambas condiciones, los científicos encontraron que las vías bioquímicas relacionadas estaban alteradas de manera similar. El trabajo arroja nueva luz sobre lo que sale mal a nivel molecular en estas condiciones y presenta un recurso de datos para una mayor exploración de sus raíces compartidas.
Aislar y purificar sinapsis a partir de muestras de tejido cerebral no es tarea fácil, pero eso es lo que el equipo tuvo que hacer para analizar las proteínas de la estructura, sus partes activas, a gran escala. Llevaron a cabo un protocolo laborioso en el laboratorio que Sheng y Dejanovic ayudaron a desarrollar y refinar durante los últimos años.
En el estudio actual, los investigadores purificaron las sinapsis del tejido post mortem de un área del cerebro conocida como corteza prefrontal dorsolateral , de 35 personas a las que se les había diagnosticado esquizofrenia, 35 personas con trastorno bipolar y 35 personas no afectadas. Los colaboradores de la Plataforma de Proteómica analizaron las sinapsis purificadas mediante espectrometría de masas, midiendo la abundancia de miles de proteínas y fragmentos de proteínas de manera imparcial.
En muestras de personas con cada trastorno, el equipo observó cambios en los niveles de cientos de proteínas en comparación con los individuos de control. Sorprendentemente, más de 200 de estas proteínas se enriquecieron o se agotaron de manera similar en ambas condiciones. Los científicos se sorprendieron de cuán comparables eran los patrones de cambios de proteínas entre los trastornos.
A continuación, el equipo examinó si las proteínas alteradas estaban conectadas en redes conocidas o vías bioquímicas dentro de la célula, a través de análisis computacionales. Algunas de las proteínas reguladas al alza se asociaron con la autofagia (el proceso de reciclaje de proteínas de la célula) y las vías que transportan moléculas de una parte de la célula a otra. Las proteínas reguladas negativamente se relacionaron con la función sináptica, mitocondrial y ribosómica, lo que sugiere que el metabolismo energético y la producción de proteínas podrían frenarse en estas células.
Este estudio examinó las proteínas de múltiples sinapsis agregadas y las sinapsis de una sola región del cerebro. Los científicos dijeron que el trabajo futuro para estudiar las proteínas de las sinapsis individuales podría proporcionar una vista de mayor resolución. Y el análisis de las sinapsis de otras regiones del cerebro podría revelar alteraciones moleculares específicas de la región, lo que podría ayudar a comprender mejor estos trastornos en todo el sistema.