ARHGAP33 y el desarrollo alterado de funciones cerebrales

Un grupo de investigación conjunto de las Universidades de Osaka y Tokio ha publicado un artículo en Nature Communications este mes de febrero sobre ARHGAP33, que es una proteína que ya ha sido relacionada anteriormente con trastornos tales como el autismo o la esquizofrenia (Schuster et al., 2015). Estos investigadores han descubierto que la falta de ARHGAP33 produce alteraciones en las funciones cerebrales superiores. Para su investigación, utilizaron ratones que no tenían esta proteína, lo que denominamos ratones knock-out o KO para ARHGAP33. Concretamente, encontraron alteraciones en la memoria de trabajo y en la inhibición prepulso (IPP).

La inhibición prepulso del reflejo de la respuesta de sobresalto es una medida del proceso de inhibición preatencional. La IPP se produce normalmente cuando presentamos un estímulo de baja intensidad (prepulso) antes de un estímulo más intenso (pulso), lo que hace que el reflejo de respuesta de sobresalto sea menor. Este tipo de experimento se suele utilizar para la investigación de la esquizofrenia. El déficit de esta respuesta ya se interpretaba como un indicativo de fallo en la neurotransmisión (García-Sánchez, Martínez-Gras, Rodríguez-Jiménez y Rubio, 2011).

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Los autores de este estudio han descubierto el mecanismo molecular que explica cómo ARHGAP33 regula la formación de sinapsis. ARHGAP33 se encuentra en el aparato de Golgi de las neuronas. El aparato de Golgi es un órgano que tienen todas las células y que tiene forma de sacos apilados. Su misión es terminar el proceso de fabricación de algunas proteínas y empaquetarlas.

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Complete_neuron_cell_diagram_en.svg 

El aparato de Golgi de las neuronas, y ARHGAP33, están implicados en el trasiego de receptores de neurotrofinas y su colocación final correcta. Las neurotrofinas son factores de crecimiento implicados en la supervivencia de las neuronas. Si estos receptores no se pueden transportar y colocar en su sitio por falta de ARHGAP33, se produce una disminución de la función sináptica que produce alteraciones en las funciones cerebrales superiores. En las ilustración que aparece más abajo, y que es obra del autor principal de este estudio, se ilustra el proceso.

Credit: Takanobu Nakazawa (Osaka University) et al.

García-Sánchez, F., Martínez-Gras, I., Rodríguez-Jiménez, R., y Rubio, G. (2011). Inhibición prepulso del reflejo de la respuesta de sobresalto en los trastornos neuropsiquiátricos. Revista de Neurología, 53(7), 422-432.


Nakazawa, T., Hashimoto, R., Sakoori, K., Sugaya, Y., Tanimura, A., y Hashimotodani, Y. et al. (2016). Emerging roles of ARHGAP33 in intracellular trafficking of TrkB and pathophysiology of neuropsychiatric disorders. Nature Communications, 7, 10594. http://dx.doi.org/10.1038/ncomms10594

Schuster, S., Rivalan, M., Strauss, U., Stoenica, L., Trimbuch, T., y Rademacher, N. et al. (2015). NOMA-GAP/ARHGAP33 regulates synapse development and autistic-like behavior in the mouse. Molecular Psychiatry, 20(9), 1120-1131. http://dx.doi.org/10.1038/mp.2015.42