Olfateando la verdad: los astrocitos que procesan la serotonina juegan un papel esencial en la percepción olfativa
Los investigadores arrojaron luz sobre el papel de los astrocitos, un tipo de célula cerebral, en la percepción olfativa o detección de olores.
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La investigación revela que durante la estimulación olfativa, el transportador de serotonina Slc22a3 en los astrocitos media el transporte de serotonina a las células, lo que influye en la expresión génica. Este proceso contribuye a la producción del neurotransmisor GABA, que es un componente fundamental del circuito neural de la percepción sensorial.
Los resultados destacan el papel fundamental de los astrocitos en el procesamiento sensorial y el comportamiento animal.
Hechos clave:
- La estimulación olfativa aumenta el transportador de serotonina Slc22a3 en los astrocitos, lo que permite el transporte de serotonina a las células.
- Una vez dentro de los astrocitos, la serotonina se une a las histonas, que son proteínas de unión al ADN que controlan la expresión génica. Este proceso afecta la producción del neurotransmisor GABA.
- Los hallazgos subrayan la plasticidad de los astrocitos, su capacidad para cambiar sus propiedades y funciones en respuesta a los estímulos ambientales, y desempeñan un papel fundamental en el procesamiento sensorial y el comportamiento.
fuente: Facultad de Medicina de Baylor
Para disfrutar del aroma del café de la mañana y de las galletas recién horneadas o para percibir el olor de advertencia de algo quemándose, el cerebro necesita dos tipos de células, las neuronas y los astrocitos, para trabajar en estrecha colaboración entre sí.
La investigación ha demostrado una gran cantidad de cambios que ocurren en las neuronas durante el olfato o el sentido del olfato, pero aún no está claro cuáles son las respuestas de los astrocitos y cómo contribuyen a la experiencia sensorial.
Investigadores del Baylor College of Medicine e instituciones colaboradoras escriben en la revista Ciencias Las respuestas de los astrocitos a la estimulación olfativa revelan un nuevo mecanismo necesario para mantener la comunicación entre los astrocitos y el proceso de sensación olfativa.
«Estudios anteriores han demostrado que, en condiciones normales en un animal vivo, la estimulación olfativa del cerebro primero activa las neuronas, alterando los genes expresados por estas neuronas para poder mediar la sensación olfativa», dijo el primer autor, el Dr. Asistente en el laboratorio del Dr. Benjamin Dineen en Baylor.
«En este estudio, investigamos qué les sucedió a los astrocitos después de la actividad neuronal durante la estimulación olfativa y revelamos cambios que no se habían descrito antes».
La estimulación olfativa desencadenó un aumento en el transportador de serotonina Slc22a3 en los astrocitos, que mediaba en el transporte de serotonina a las células.
«Seguimos la serotonina dentro de los astrocitos y nos sorprendió descubrir que viaja al núcleo de la célula, donde se une a las histonas, que son proteínas de unión al ADN que ayudan a regular la expresión génica de los astrocitos», dijo Sardar.
«La serotonina unida al ADN sirvió como un interruptor que controlaba la expresión génica».
Curiosamente, la serotonina regula la expresión de los genes de los astrocitos involucrados en la producción del neurotransmisor GABA, que luego retroalimenta a las neuronas que regulan el circuito neural básico de la percepción sensorial.
«Hemos demostrado que la pérdida del transportador Slc22a3 en los astrocitos reduce los niveles de serotonina en las células y conduce a cambios en el ADN relacionado con la serotonina», dijo Sardar.
«Esto, a su vez, disminuyó la expresión de genes involucrados en la síntesis de GABA y disminuyó la liberación de GABA astrocítico, lo que perturbó los circuitos neuronales de la sensación olfativa».
Se sabe que la serotonina contribuye a la función cerebral normal y también está involucrada en la adicción y la depresión.
Aquí descubrimos una nueva función de la serotonina en los astrocitos. La serotonina provoca cambios en los patrones de expresión génica de los astrocitos, convirtiendo al astrocito en un centro de procesamiento de la sensación olfativa».
«Este proyecto ha revelado nuevos aspectos de la función de los astrocitos», dijo Dineen, MD, profesor y jefe de neurocirugía y del departamento de neurocirugía de Marian K. Platner y director del Centro de Neurociencia Oncológica de Baylor. También es el autor correspondiente de la obra.
«Estamos aprendiendo que los astrocitos son muy plásticos, al igual que las neuronas, lo que significa que los astrocitos pueden cambiar sus propiedades y funciones en respuesta a los estímulos ambientales. Escuchan y responden a las neuronas, y su comunicación bidireccional es el núcleo del procesamiento sensorial». y, en última instancia, el comportamiento animal”.
