Los científicos crean moscas con neuronas 'hiperconectadas'

Por alguna razón aún misteriosa, el número de conexiones que una neurona establece con otra está regulado con gran precisión y se sabe que esa cifra es importante para la actividad de la célula; por ejemplo, entre dos células fotorreceptoras del ojo de una mosca del vinagre, una Drosophila melanogaster, se crean unas 2.000 conexiones o sinapsis con su vecina. ¿Por qué 2.000 y no la mitad ni el doble? Para investigarlo, lo único que podían hacer antes los neurocientíficos era cortar sinapsis y ver qué pasaba. Ahora pueden por primera vez modificar el número de conexiones, gracias al hallazgo, por parte de investigadores españoles, de una mutación en un gen que hace que las sinapsis se tripliquen. Así, han creado moscas mutantes con neuronas hiperconectadas, y aunque de momento no muestran habilidades especiales sí hay conclusiones interesantes, como que basta cambiar una sóla neurona de las miles del insecto para que éste modifique su comportamiento.El gen en cuestión es gig, y en los mutantes, llamados gigas, está inactivado. En realidad la mutación la encontró Alberto Ferrús hace dos décadas, pero sólo recientemente ha podido este investigador del Instituto Cajal (CSIC, Madrid) analizar sus efectos en el comportamiento. "Las neuronas gigas conectan con la misma neurona con la que conectarían siendo normales; eso no cambia, pero el abrazo entre las dos neuronas sí es más intenso, y hay más besos", dice Ferrús.

Normalmente es una mutación letal para el organismo que la padece, pero Ferrús y su grupo han logrado crear mutantes que viven porque el defecto sólo se manifiesta en partes específicas del sistema nervioso. Hace cuatro años ellos hicieron Drosophilas gigas que expresaban la mutación en las neuronas fotorreceptoras de la retina, y comprobaron que el número de sinapsis se triplicaba y la mosca seguía viendo, el ojo era perfectamente funcional.

Y este año han publicado en The Journal of Neuroscience sus resultados, con moscas en que sólo sufre la mutación la única neurona responsable de percibir el movimiento de un diminuto pelo del insecto. Los investigadores han observado las patas de las minúsculas moscas, de apenas medio centímetro: "Aquí la neurona mutada también es mucho más grande de lo normal y funciona, pero el comportamiento del insecto cambia. Lo normal es que cuando la mosca siente que uno de esos pelillos se mueve, se rasca el área afectada con la pata correspondiente. Ahora, con un cambio en una única neurona, la mosca mueve una pata que no es o la mueve mal", explica Ferrús. Es la primera vez que se ve cómo un cambio en una sóla neurona produce un cambio de conducta.

Pero estos experimentos no resuelven el misterio de qué determina el número de conexiones de una neurona. Y no es el gen gig, porque este se expresa en otras células además de las nerviosas.

Dado que el efecto de una mutación gigas en tejido no nervioso es que las células aumentan mucho de tamaño y tienen más cantidad de material genético (ADN), la hipótesis de Ferrús es que el gen normal interviene en uno de los relojes que indican a la célula cuándo dividirse. Si fuera así, podría ocurrir que la triplicación de las sinapsis fuera una consecuencia de que la propia célula, al tener más ADN, produciría más cantidad de sustancias que estimulan la creación de sinapsis. En su opinión es "muy probable" que haya un gen homólogo a gig en vertebrados y uno de sus objetivos futuros es hacer estudios de comportamiento con mutantes gigas en, por ejemplo, gatos.