Regulación epigenética en las neuronas

Las neuronas alteran su ADN para regular la actividad sináptica

Recientes evidencias apoyan la intervención de mecanismos epigenéticos en el correcto funcionamiento del sistema nervioso mediante un estudio realizado por la Universidad John Hopkins, en el cual se ha analizado la demetilación del ADN en neuronas adultas del hipocampo y se ha encontrado que las neuronas alteran constantemente su ADN mediante este mecanismo en repuesta y para regular la actividad sináptica.

Puesto que la adición del grupo metilo es un cambio químico permanente, la demetilación del ADN pasa por cortar la citosina modificada y reemplazarla por otra citosina sin metilar, lo que conlleva un riesgo para la célula, ya que aumenta la vulnerabilidad a la introducción de mutaciones.

“Solíamos pensar que una vez alcanza su completa maduración, el ADN es completamente estable, incluyendo las marcas moleculares unidas a él para controlar sus genes y mantener la identidad celular”, indica Hongjun Song, director del trabajo. “Esta investigación muestra que algunas células realmente alteran su ADN todo el tiempo, simplemente para llevar a cabo sus funciones diarias”.

Concretamente, los investigadores evaluaron la función de las proteínas Tet, las cuales inician el proceso de demetilación a través de una ruta de reparación de roturas del ADN. Los resultados indican que la actividad sináptica regula la expresión de las proteínas Tet3, las cuales a su vez influyen en la actividad sináptica a través de su modulación de los niveles de ciertos receptores nerviosos.

Este mecanismo supone una nueva forma de regulación de la función nerviosa a través de la cual las neuronas pueden permanecer receptivas a las señales que las rodean. Si la actividad sináptica aumenta, se elevan los niveles de proteína Tet3 y con ellos la tasa de demetilación. En paralelo, Tet3 induce una disminución de receptores GluR1 en la sinapsis, reduciendo la actividad sináptica a los niveles previos. Así, Tet3 actúa como sensor y regulador epigenético de la actividad sináptica.

En consecuencia a los resultados obtenidos la siguiente pregunta que se formulan los investigadores es si la pérdida de la habilidad de las neuronas para reparar el ADN durante el proceso de demetilacion podría ser responsable de patologías cerebrales.
http://revistageneticamedica.com/2015/05/04/las-neuronas-alteran-su-adn-para-regular-la-actividad-sinaptica/

Referencia: Yu H, et al. Tet3 regulates synaptic transmission and homeostatic plasticity via DNA oxidation and repair. Nat Neurosci. 2015 Apr 27. doi: 10.1038/nn.4008.

by Virginia Díaz Acevedo