Neurocientíficos de la Universidad de Virginia Occidental han descubierto una manera de controlar la cantidad de zinc que se libera en zonas específicas del cerebro. Este mineral esencial desempeña un papel fundamental en el funcionamiento del órgano, incluyendo la mejora de la memoria y la disminución de los síntomas de algunos trastornos neurológicos, pero es fundamental que la cantidad correcta llegue al lugar adecuado.
por la Universidad de Virginia Occidental
«El zinc es como una perilla de volumen en muchas partes del cerebro», dijo Charles Anderson, profesor asistente en el Departamento de Neurociencia y el Instituto de Neurociencia Rockefeller de la Facultad de Medicina de WVU, quien dirigió el estudio, que podría proporcionar una base para desarrollos farmacéuticos para abordar una variedad de enfermedades.
Se puede subir o bajar un poco. La idea era que, si encontrábamos los fármacos que controlaban ese último pequeño volumen, podríamos modificar selectivamente ciertas conexiones cerebrales que contienen zinc y los receptores sobre los que actúa.
El estudio, publicado en The Journal of Neuroscience , se centra en la proteína transportadora de zinc ZIP12. Los investigadores lograron determinar su presencia en una parte específica del cerebro que afecta la actividad sináptica , la forma en que las neuronas comunican información.
Anderson dijo que el hallazgo es importante porque ayuda a los investigadores a avanzar en su comprensión de los roles que desempeña el zinc sináptico en la salud y la enfermedad, y cómo se pueden utilizar los compuestos moleculares para cambiar su fuerza.
«Es básicamente una forma de afinar la transmisión sináptica «, dijo Anderson.
Múltiples estudios han demostrado que los niveles de zinc, así como la sensibilidad de los receptores en el cerebro, determinan la fuerza o debilidad de las conexiones sinápticas. Investigaciones adicionales vinculan la alteración de la señalización sináptica del zinc con afecciones neurológicas como el autismo, la esquizofrenia y la enfermedad de Alzheimer.
«Hay varias afecciones neurológicas asociadas con cambios en estas proteínas transportadoras de zinc», dijo Anderson.
Por ejemplo, al comparar a personas con esquizofrenia con personas sanas, encontramos transportadores de zinc adicionales expresados en el cerebro de las personas con esquizofrenia. Si pudiéramos crear un fármaco que redujera la función de ese transportador de zinc, podríamos ayudar a que su sistema recupere los niveles de una persona sana.
El trabajo se basa en los estudios de larga data de Anderson sobre cuánto zinc se libera de una neurona a otra, qué hace y cuánto dura.
«Estas son tres características básicas fundamentales de la señalización del zinc», dijo. «Esto nos da una idea de lo que es posible cuando pensamos en cómo el cerebro podría aprovechar los sistemas que utiliza para modular la fuerza».
Sin embargo, Anderson y sus colegas necesitaban las herramientas para bloquear y activar diferentes partes del sistema transportador de zinc. Fue entonces cuando comenzaron a analizar una clase de compuestos moleculares que interfieren con la proteína.
Philip Bender, ex alumno de WVU e investigador postdoctoral de Morristown, Nueva York, diseñó y realizó experimentos en tejido cerebral utilizando los compuestos identificados para determinar y medir cómo cambiaban la función sináptica.
«La principal importancia de este estudio es la identificación de una familia de compuestos que potencialmente podrían conducir a terapias para una amplia gama de trastornos, ya que los transportadores seleccionados tienen funciones específicas para cada tejido», afirmó Bender.
Anderson dijo que espera que los hallazgos proporcionen una caja de herramientas para que los científicos comprendan mejor cómo las proteínas contribuyen a la función cerebral.
También está planeando estudios futuros para determinar el papel que desempeña el zinc en el procesamiento sensorial, como la capacidad de discriminar diferentes sonidos entre sí, lo que es una consideración terapéutica importante en afecciones neurológicas.
Más información: Charles T. Anderson et al., El transportador de zinc astrocítico ZIP12 es una proteína sináptica que contribuye a los niveles sinápticos de zinc en la corteza auditiva del ratón., The Journal of Neuroscience (2025). DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2067-24.2025
