?El cerebelo es una parte del sistema nervioso central que maneja los movimientos, en particular aquellos que aprendemos y realizamos de forma mecánica, sin pensar, como llevar una bandeja, conducir un coche, escribir a máquina o tejer?, explica Eduardo Weruaga, coautor del estudio.

Su grupo de investigación trabaja con un modelo de ratón que presenta una neurodegeneración que afecta solo a un tipo de neuronas llamadas células de Purkinje. Cuando se produce la muerte de estas neuronas, uno de los resultados es que el cerebelo pierde sus funciones. Ahora, al realizar un estudio progresivo de este deterioro, los investigadores han podido comprobar sus consecuencias con más detalle.

En concreto, este modelo de ratón tiene un gen dañado, lo que provoca la ausencia de una enzima denominada CCP1. Esta pérdida afecta a los microtúbulos, un elemento del citoesqueleto de las células. ?El citoesqueleto es dinámico, pero al faltar esta enzima se vuelve menos estable y esto no le conviene a las células de Purkinje?, comenta el investigador.

La destrucción de este tipo de neuronas provoca una ataxia cerebelosa, una pérdida de coordinación de los movimientos musculares que impediría, por ejemplo, que un camarero realice bien la tarea de llevar la bandeja, puesto que el cerebelo no cumple su función de coordinar perfectamente los músculos del brazo.

Desde hace algunos años se vienen estudiando otros problemas derivados del mal funcionamiento del cerebelo más difíciles de detectar a simple vista. Según estas investigaciones, también se encarga de controlar funciones cognitivas y afectivas. Una de ellas es el reconocimiento de las caras, saber si otra persona está triste o alegre. A menudo las personas que sufren algún trastorno del espectro autista no reconocen estos signos relacionados con la afectividad, de manera que adolecen de empatía y no le encuentran el doble sentido a ciertas situaciones y expresiones.

Sin embargo, esta relación entre el cerebelo y las funciones cognitivas y afectivas solo se ha podido investigar parcialmente y de forma muy puntual. Una de las grandes aportaciones de este trabajo es, precisamente, haber dedicado mucho tiempo a su estudio en ratones. Medir este tipo de cuestiones en los roedores es muy complejo, pero los investigadores tienen sus trucos para hacerlo de forma fiable.

Ingeniosos experimentos

?Cuando se les presenta un objeto nuevo, pasan más tiempo con él porque son curiosos, mientras que si se trata de un objeto que ya conocen le prestan menos atención?, señala Weruaga. ?En este caso, los ratones con daños en el cerebelo no son capaces de reconocer los objetos que ya han visto anteriormente, para ellos es como si fueran nuevos, así que les dedican mucho tiempo?, afirma. Para estudiar la vertiente más social de este comportamiento también se les presenta una figura inanimada frente a otro ratón -animado- pero invisible para ellos por estar encerrado en una pequeña jaula. De esta manera, los científicos consiguieron medir si la cognición y la afectividad están dañadas.

De esta manera, han conseguido confirmar que el cerebelo participa en la cognición y la afectividad y cómo estas funciones se ven afectadas de forma paulatina cuando las células de Purkinje se deterioran. Más específicamente, el artículo señala que el citoesqueleto de estas neuronas es una pieza clave para que todo esto suceda: si los microtúbulos que lo forman no son flexibles y dinámicos las células de Purkinje acaban desmoronándose y desencadenan de forma paulatina los problemas de movimientos, cognitivos y afectivos.

Buena parte de esta investigación, cuyo primer firmante es Rodrigo Muñoz Castañeda, que ya no se encuentra en el laboratorio de Weruaga, se ha desarrollado estudiando indirectamente lo que sucede en el caso de otras células del tejido conjuntivo llamadas fibroblastos. Además, los investigadores de Salamanca han contado con la colaboración de investigadores de Grenoble (Francia).

Los científicos creen que este trabajo puede tener también otras implicaciones, por ejemplo, para el estudio de la madurez cerebral. Esto se debe a que han comprobado que las células de Purkinje en su modelo de ratón comienzan a morir cuando el animal ya tiene unos 20 días. En ese momento, que podría ser equivalente a la pubertad humana, es cuando se requieren más sinapsis, pero estas neuronas no son capaces de responder a este ?estrés biológico? por la inestabilidad y rigidez de su citoesqueleto y es entonces cuando se desencadena su destrucción.
marzo 7/2018 (agenciasinc.es)

Las intrincadas modificaciones sobre la estructura del ADN son responsabilidad fundamentalmente de una familia específica de proteínas: las TET (Ten-Eleven Translocation Family), entre las que destaca la proteína TET2 por su papel central en el control de las células madre (de las que se sabe que poseen numerosas aplicaciones terapéuticas). Asimismo, en los últimos años se ha demostrado también que la función de esta proteína se encuentra alterada en numerosos cánceres, en particular en casos de leucemia.

A pesar del enorme esfuerzo dedicado por la comunidad científica al estudio de la proteína TET2, se desconocen aún muchos de los aspectos críticos respecto a cómo este ?factor epigenético? realiza su función para determinar el correcto funcionamiento de las células o, llegado el caso, su alteración, pudiendo dar lugar a la aparición de diversas patologías como el cáncer o disfunciones del sistema inmunitario.

Ahora, Centro Singular de Investigación en Medicina Molecular y Enfermedades Crónicas (CiMUS), publicado en la revista Nature Genetics aporta nuevos datos sobre la actividad deTET2, mostrando por primera vez no sólo su capacidad para actuar en la cromatina y ejercer sus funciones sobre el ADN, sino también una sorprendente e inesperada influencia sobre las moléculas de ARN (el ?mensajero’ del ADN), particularmente sobre aquellas relacionadas con el control de la expresión de nuestros genes y elementos transponibles (fragmentos de ADN capaces de desplazarse por sí mismos a diferentes partes del genoma).

Modificaciones químicas

“Descubrimos que TET2 es capaz de añadir modificaciones químicas de tipo ?5hmC? a las moléculas de ARN, algo necesario para controlar su estabilidad y abundancia», explica Diana Guallar, primera autora de un trabajo que muestra cómo muchas de las moléculas de ARN surgidas a partir de elementos transponibles presentes en nuestro genoma pueden regularse mediante el control de TET2 y la fina deposición de la marca epigenética 5hmC.

En su opinión, “resulta especialmente relevante porque estos fragmentos que llamamos elementos transponibles representan cerca de la mitad de nuestro genoma. La ciencia los ha relacionado ya con el desarrollo de numerosas patologías humanas,e incluso con el propio proceso de envejecimiento”.

Además, estudios recientes han demostrado el daño causado por la excesiva presencia de estos elementos en el organismo, pudiendo conducir a la aparición de enfermedades autoinmunes, neurodegenerativas o incluso al desarrollo de un cáncer”, apunta.

El trabajo es fruto de intensas colaboraciones internacionales que el CiMUS mantiene activas con grupos de Estados Unidos, México, y China, y en él han participado dos laboratorios del centro de investigación de la Universidad de Santiago (USC): los liderados por los doctores Miguel Fidalgo (Stem Cells and Human Diseases) y Miguel González-Blanco (DNA Repair and Genome Integrity), del cual forma parte la investigadora Diana Guallar.

Los resultados de este estudio no solo suponen una importante contribución al conocimiento científico disponible sobre la implicación de TET2 en la regulación epigenética de las células madre, sino también a la investigación sobre el cáncer, ya que ningún otro estudio había contemplado hasta hoy la potencial acción reguladora de esta proteína sobre el ARN.
marzo 7/2018 (agenciasinc.es)

A lo largo de los años, diversos estudios neurocientíficos han demostrado que las regiones auditivas del cerebro se sincronizan con los estímulos auditivos externos. Es decir, el cerebro es capaz de acompasar de forma natural la frecuencia de sus ondas cerebrales con las oscilaciones o el ritmo de lo que escucha en cada momento.

Sin embargo, poco se sabía hasta ahora de las consecuencias que tenía el efecto de la sincronización cerebral, también conocido como brain-entrainment, en las regiones del cerebro directamente relacionadas con el procesamiento del lenguaje.

Una investigación llevada a cabo por el BCBL de San Sebastián ha estudiado este aspecto y ha analizado a fondo la sincronización cerebral de 72 personas.

Según explica Nicola Molinaro, investigador en el BCBL, el experimento ha demostrado que la sincronización con el habla es más intensa cuando el cerebro escucha ondas de baja frecuencia -aquellas relacionadas con el acento, los tonos y la entonación del habla-.

Asimismo, el estudio ha demostrado que esta sincronización deriva en una activación directa de las regiones cerebrales relacionadas con el procesamiento de lenguaje, como es el caso del área de Broca, una sección situada en el lóbulo frontal del hemisferio izquierdo e involucrada en la producción del mismo.

En anteriores trabajos los investigadores del centro donostiarra comprobaron que los niños con dislexia muestran una débil sincronización con las bandas de frecuencia baja, y por lo tanto, una escasa activación de las regiones relacionadas con el procesamiento del lenguaje.

Además, está científicamente demostrado que los jóvenes que no procesan de manera óptima las ondas de frecuencia baja tienen mayores dificultades para decodificar los fonemas y palabras, lo que se relaciona directamente con la capacidad lectora y los posibles trastornos de la misma, como la dislexia.

Intervenciones terapéuticas enfocadas al aprendizaje

Al analizar el efecto de la sincronía cerebral relacionada con los tonos y la entonación del habla, Molinaro explica que se pueden desarrollar en la infancia intervenciones terapéuticas enfocadas al aprendizaje del lenguaje estimulando los componentes auditivos de baja frecuencia y obtener así una idea más clara de los sonidos que componen el lenguaje.

?Por ejemplo, se puede medir la sincronización cerebral mientras un niño con dislexia está escuchando hablar y darle una recompensa si estimula más la sincronización con la banda de baja frecuencia. Se puede ayudar a aquellos que están fuera de sincronía a poner más atención a los tonos, acentos y entonaciones de habla?, apunta Nicola Molinaro.

Esto podría ser aplicable a las tareas con logopedas, desarrollando intervenciones específicas para sincronizarse con el habla en baja frecuencia. ?Con sesiones repetidas de entrenamiento se puede ayudar a niños con retraso con el lenguaje a recuperar los mecanismos de atención?, asegura.

Necesarias futuras investigaciones

Los investigadores del BCBL han realizado un total de dos estudios con 35 y 37 personas respectivamente, a las que se sometió a la escucha de diferentes frases durante aproximadamente seis minutos.

A través de la magnetoencefalografía (MEG), una técnica no invasiva que permite registrar y analizar de forma precisa la actividad neuronal del cerebro mientras los participantes realizan una tarea tan sencilla como escuchar hablar, se analizaron las regiones cerebrales que se sincronizaban con las diferentes bandas de frecuencia.

Para Molinaro, es importante seguir estudiando el fenómeno de la sincronización cerebral para definir con más claridad qué pasa en el órgano más complejo del humano. ?El objetivo es analizar qué ocurre en los cerebros de bilingües, en aquellas persona que están aprendiendo un nuevo idioma o en pacientes con lesiones cerebrales?.

Los autores prevén realizar futuras investigaciones para analizar qué ocurre con este fenómeno cuando el sujeto está en un contexto comunicativo donde varias personas hablan a la vez o si el receptor puede ver la cara del emisor mientras escucha su mensaje.
marzo 7/2018 (agenciasinc.es)