Un nuevo estudio ayuda a explicar cómo las partes del cerebro mantienen su delicado equilibrio de zinc, un elemento necesario en pequeñas dosis, pero crucial, en particular durante el desarrollo embrionario.
El estudio, dirigido por el MBL por el Dr. Mark Messerli en colaboración con científicos de la Universidad de California, Davis, muestra que las células neuronales requieren la absorción de zinc a través de un transportador de membrana denominada ZIP12. Si esa ruta está cortada, el crecimiento neural se deteriora significativamente y es mortal para el embrión que esta en desarrollo. Su descubrimiento fue publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
«Este transportador particular es una puerta esencial para muchas neuronas en el sistema nervioso central,» explica Messerli. «Si desconectamos a este gen, tocamos en la vía para la absorción de zinc en las células, y esencialmente previene el crecimiento neuronal. Eso es letal para el embrión.»
Anteriormente, los científicos pensaban que el zinc podría utilizar más de una vía para entrar en la célula durante el desarrollo temprano del cerebro. Algunos otros elementos, como el calcio, disfrutan de tal lujo de múltiples opciones.
ZIP12, afecta a varios procesos críticos en el cerebro, según los científicos. Por ejemplo, los embriones de rana fueron incapaces de desarrollar sus sistemas neuronales correctamente. Además, las neuronas tenían problemas para llegar a conectarse con otras neuronas, y sus extensiones eran más cortas y menos numerosos de lo normal.
«Nos sorprendió que ZIP12 se requería en una etapa tan temprana y crítica del desarrollo», dijo Winyoo Chowanadisai, investigador en nutrición de la Universidad de California en Davis y científico visitante en el Programa de Dinámica Celular en el MBL. Dr. Chowanadisai fue el primero en el equipo para darse cuenta de que ZIP12 se expresa con tanta abundancia en el cerebro. «Este estudio refuerza la importancia de la nutrición y consejería periconcepcional y prenatales para promover la salud durante las primeras etapas de la vida.»
ZIP12 es parte de una familia más grande de transportadores implicados en el movimiento de los iones de metal desde el exterior de la célula. Otros informes mostraron que al mismo tiempo el bloqueo de otros 3 transportistas en la familia – incluyendo ZIP1, 2 y 3 – no tuvo efectos importantes sobre el desarrollo embrionario.
El zinc es necesario para el desarrollo neuronal saludable, ayudando al cerebro a aprender y recordar nueva información. Sin embargo, el exceso de zinc también puede ser problemático.
El equipo de investigación está investigando las implicaciones de sus resultados en procesos como el desarrollo del cerebro embrionario y la curación de heridas.
«[El resultado] no se esperaba», dijo Messerli, un fisiólogo en el Centro de la Campana del MBL para el Programa de Dinámica Celular Biología Regenerativa y Enginering tejidos y. «» Hemos encontrado que la absorción de zinc a través ZIP12 es un punto de regulación del crecimiento neuronal, necesaria para el desarrollo y que pueden exigirse para el aprendizaje y la memoria durante toda la vida. Queremos aclarar los objetivos de abajo que el zinc está afectando. Esa es la siguiente exploración «.
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