J. R. Lacadena, J. A. Esteban, B. dePascual
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liberación de neurotransmisor, que permite la comunicación de una neurona a
otra. Todos los requerimientos de regulación y especificidad de la fusión de
membranas, están llevados almáximoenel casode la comunicaciónneuronal. Así,
las vesículas que contienen los neurotransmisores pueden permanecer inmóviles,
ancladas durante horas o días en las terminales nerviosas, conocidas como
sinapsis. Luego, cuando llega el estímulo nervioso (potencial de acción), la fusión
de la vesícula con lamembrana sináptica se dispara a gran velocidad, en tiempos
inferiores a un milisegundo. Esta precisión y rapidez son fundamentales para la
comunicación nerviosa, y son la base del funcionamiento cerebral, desde la
percepción de estímulos del exterior, hasta la ejecución de complicados
movimientos o los procesos cognitivos como el aprendizaje y la memoria.
Curiosamente, cuando Thomas Südhof comenzó estos estudios, en los años 1990,
se desconocía prácticamente en su totalidad la maquinaria molecular de las
vesículas de neurotransmisor. Y aunque era de esperar que parte de esta
maquinaria fuera común y compartida con la que opera en otros tipos celulares
para la fusión de membranas, parecía obvio que tenía que haber adaptaciones y
especializacionesque “acoplaran” estamaquinariaa los estímulosnerviosos. Antes
del comienzo de estas investigaciones ya se conocía que un factor fundamental en
este acoplamiento son los iones de calcio (Ca
2+
). La llegada del potencial de acción
a la terminal sináptica provoca la entrada de Ca
2+
a través de unos canales iónicos
específicos, y esta acumulación de Ca
2+
es necesaria para la liberación del
neurotransmisor. Una de las contribuciones fundamentales del laboratorio de
Thomas Südhof ha sido la identificaciónde una serie de proteínas en las vesículas
deneurotransmisor queunenCa
2+
y actúan como sensores quedetectan la llegada
del potencial deacciónydisparancongranrapidez la fusióndemembrana. Deesta
formaha sidoposible entender la exquisitaprecisión temporal de la comunicación
nerviosa. Además, estas investigaciones supusieron un cambio conceptual, al
descubrir que la fusión de membrana podía ocurrir de forma regulada, en
respuesta a estímulos determinados. Ahora se sabe que este no es sólo el caso de
las neuronas, sino también el de la mayor parte de las células endocrinas, del
sistema inmuneyotros tipos celulares.
