Ésta es la historia de cómo un descubrimiento aparentemente alejado del mundo concreto, perdido entre los mecanismos celulares más complejos y microscópicos, puede ser el punto de partida para generar conocimiento en áreas tan diversas como la embriología y las neurociencias. De cómo la biología molecular más pura y dura puede aportar respuestas a preguntas casi filosóficas, muy recurrentes en la historia de la humanidad: ¿Cómo a partir de un simple huevo se desarrolla un individuo completo? ¿Cómo se almacena la memoria en el cerebro?

El título de la conferencia que el Dr. Richter dio el pasado 31 de octubre era contundente: «Control traduccional de la consolidación de la memoria: lecciones de un buen huevo». Sin embargo, una pregunta circulaba por los pasillos de la Facultad de Ciencias de la Salud y de la Vida de la Universidad Pompeu Fabra, sede de la charla: «¿Un biólogo molecular hablando de consolidación de la memoria?». Es evidente que la reconocida trayectoria de Richter como especialista en el proceso de traducción celular en huevos de Xenopus laevis originó cierta confusión. Pero, también queda claro que produjo la suficiente curiosidad como para que más de un centenar de personas no faltara a la cita. ¿De qué hablaría este hombre, del proceso de traducción celular, de la memoria o de biología del desarrollo*?

Según aclaró Richter, estos conceptos, aparentemente inconexos, cobran sentido cuando en la explicación se incorpora CPEB*, la proteína que este científico descubrió cuando estudiaba la maduración de los oocitos de la rana africana Xenopus laevis. En 1994, la revista científica Cell publicaba que sin esta proteína, los oocitos no podían continuar su proceso de maduración.

Años más tarde, se demostró que esta proteína, descripta originalmente por Richter en la rana, también es de vital importancia para la maduración de los oocitos del resto de los vertebrados. Por ejemplo, se observó que los ratones genéticamente modificados que no producen CPEB eran incapaces de producir óvulos y espermatozoides.

Más aún, la relevancia de esta proteína excede ya los límites de la embriología o la biología del desarrollo. Los estudios más recientes indican que CPEB es fundamental en los procesos de memoria y aprendizaje. En este sentido, el grupo de Richter fue el primero en describir en roedores la presencia de CPEB en el hipocampo, una estructura clave en procesos de aprendizaje y memoria.

CPEB, la proteína del cambio

La capacidad que tiene el sistema nervioso para cambiar –a menudo denominada plasticidad neuronal– es evidente durante el desarrollo embrionario. Sin embargo, no hay duda de que el ser humano puede aprender nuevas habilidades y establecer nuevas capacidades de la memoria durante toda su vida. ¿De qué modo el sistema nervioso media estos cambios?

Descubrir los mecanismos responsables del aprendizaje y de otros cambios plásticos en el cerebro adulto sigue siendo uno de los desafíos centrales en la neurociencia moderna. No obstante, existe consenso en que estos fenómenos se basan en cambios cuidadosamente regulados en la fuerza de las sinapsis existentes.

La mayoría de las neuronas de mamífero recibe cientos de estímulos de otras neuronas, formando una intrincada red. Esta compleja organización sináptica se corresponde con la notable capacidad de nuestro cerebro de integrar gran diversidad de estímulos para dar una única respuesta funcional.

Recientemente, se ha descrito que el estímulo de una neurona puede producir modificaciones a largo plazo en la fuerza de conexión de una sinapsis particular, independientemente de otras sinapsis de la misma neurona. Este fenómeno, que se cree es la base de la adquisición de memoria, introduce la importante pregunta de porqué esta especificidad se logra a nivel molecular. En otras palabras, ¿porqué estas modificaciones en la fuerza sináptica se localizan específicamente en una sinapsis, sin modificar el funcionamiento de todas las demás sinapsis de la neurona?

Según un reciente trabajo, la proteína CPEB participaría en la expresión local de genes en sinapsis específicas a través de la traducción de una proteína, la CAMKII, que se sabe está involucrada en procesos de memoria a largo plazo. La importancia de este mecanismo en la plasticidad neuronal se hizo evidente al examinar la capacidad de consolidar memoria en ratones genéticamente modificados en los que CPEB no podía inducir la expresión local de CAMKII. Los resultados de este estudio revelaron que estos animales presentaban déficits en la consolidación de memoria de largo plazo, sin alteraciones significativas de la memoria de corto plazo.

Una caja de sorpresas

Seguramente, hace 10 años ni el mismo Richter hubiese podido imaginar la importancia de un descubrimiento que bien podría haber sido un ejemplo más de regulación de la expresión génica limitado a una única especie. Sin embargo, pronto se observó que este fenómeno protagonizado por la proteína CPEB no era una mera cuestión de la rana sino que podía extrapolarse al resto de los mamíferos. Y menos aún soñó Richter, que años más tarde, comenzara a vislumbrarse la participación de esta proteína en procesos tan relevantes como es la memoria y el aprendizaje. Cabe preguntarse entonces, si esta proteína de nombre insípido no guardará algún otro as bajo la manga.

El cincuentenario del descubrimiento del DNA, otra sigla de impronunciable origen, plantea que para evaluar la importancia de un descubrimiento científico no es posible pensar en términos de aplicabilidad técnica. Cuando hace 50 años, Watson y Crick descubrieron la estructura del ácido desoxirribonucleico, sin duda jamás hubieran podido imaginar la polémica que se sostiene hoy en torno a la clonación, o cualquiera de los avances en ingeniería genética que han tenido lugar a partir de esta hazaña del conocimiento.

Tal vez esta historia de huevos de rana, neuronas y memoria contribuya a desmitificar la tan mentada antinomia: ciencia básica versus ciencia aplicada.

Victoria Mendizábal es doctora en Farmacología por la Universidad de Buenos Aires, máster en Comunicación Científica por la UPF y colaboradora del Observatorio de la Comunicación Científica.

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Dossier: Investigación

Más información en la red:
Información sobre la rana Xenopus lavéis: http://www.xenbase.org/
Daniel D. Richter: http://www.umassmed.edu/pmm/faculty/richter.cfm

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