Investigadores de la Scuola Normale Superiore en Pisa y el Instituto Leibniz sobre el Envejecimiento (FLI) en Jena han descubierto el papel de un pequeño microARN (miR-29) en las fases de plasticidad dependientes del aprendizaje. Un aumento prematuro de la concentración de miR-29 en ratones jóvenes bloquea la plasticidad cortical, mientras que el bloqueo de miR-29 en animales adultos induce la plasticidad típica de las fases sensibles más jóvenes; una indicación de que miR-29 es un regulador de la plasticidad del desarrollo dependiente de la edad.
El desarrollo del cerebro después
del nacimiento se caracteriza por ventanas temporales, específicas de función,
de alta plasticidad. Durante estas fases, ciertas áreas del cerebro se
desarrollan aún más a través de varios procesos de maduración y diferenciación,
donde las conexiones neuronales crean y aumentan rápidamente la plasticidad del
cerebro. La adquisición del lenguaje natural en los bebés es el ejemplo más
conocido de una fase tan sensible.
La plasticidad neuronal le da a
nuestro cerebro la capacidad de adaptarse a las nuevas demandas a lo largo de
nuestra vida. Sin embargo, esto suele estar limitado en el cerebro adulto, por
lo que los procesos de aprendizaje son más laboriosos.
Para identificar los factores que
regulan el desarrollo posnatal de la corteza visual, el equipo de investigación
analizó conjuntos de datos de miARN / ARN de la corteza visual en desarrollo de
ratones. Los compararon en diferentes momentos: P10, día 10 después del
nacimiento e inmediatamente antes de la apertura de los ojos y el inicio de la
fase sensible, y P28, cuando la corteza del ratón ha alcanzado la madurez
funcional.
Sus resultados mostraron que la
familia de microARN miR-29 ejercen una regulacion dependiente de la edad de la plasticidad del
desarrollo en la corteza visual. Un análisis más detallado mostró que un
aumento prematuro en las concentraciones de miR-29a en ratones jóvenes bloqueó
la plasticidad de la dominancia ocular juvenil y provocó una aparición temprana
de redes perineurales (PPN). Los PPN son estructuras especializadas en el
sistema nervioso central que son responsables de la estabilización sináptica en
el cerebro adulto. Tanto en el cerebro en desarrollo como en el adulto, juegan
un papel crucial para romper la plasticidad y mantener las conexiones existentes
entre las células nerviosas.
Además, los investigadores
pudieron demostrar que el bloqueo de miR-29a en animales adultos revirtió la
regulación negativa del desarrollo de los objetivos de miR-29a e indujo una
forma de plasticidad ocular con una firma fisiológica y molecular típica de
plasticidad en fases sensibles.
En resumen, los datos ahora publicados en la revista EMBO Reports indican que el miR-29a es un importante regulador de las roturas de plasticidad que promueve la estabilización de las conexiones corticales visuales relacionada con la edad. La observación de que miR29a es un remodelador de redes neuronales maduras abre perspectivas terapéuticas nuevas y prometedoras para miR-29a y otros miembros de la familia miR-29 para la promoción de la plasticidad cerebral durante el envejecimiento y la regeneración de daños cerebrales.
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