Un estudio muestra que una proteína cerebral clave puede afectar el comportamiento en ratones

Investigadores de la Universidad de Kentucky formaron parte de un equipo que descubrió una proteína clave en el cerebro que puede regular la motivación para la recompensa en ratones.

El estudio, titulado «La eliminación del transportador de nucleótidos vesicular astrocítico murino aumenta la ansiedad y el comportamiento depresivo y atenúa la motivación para la recompensa», se publicó en Psiquiatría molecular.

«Este estudio explora los importantes reguladores de la actividad cerebral a través de diversos mecanismos. En última instancia, comprender mejor esto podría conducir a nuevos tratamientos para afecciones neurológicas y psiquiátricas», afirmó Weikang Cai, Ph.D., profesor asociado en el Departamento de Investigación Molecular y Celular. Bioquímica en la Facultad de Medicina y profesorado del Centro de Investigación sobre Diabetes y Obesidad de Barnstable Brown (BBDOC).

Cai también es el investigador principal de una subvención del Instituto Nacional de Salud Mental que apoyó este trabajo. Trabajó con Qian Huang, Ph.D., profesor asistente de investigación en el Departamento de Bioquímica Molecular y Celular y primer autor de este artículo.

El equipo de científicos investigó los astrocitos, un tipo de célula del cerebro que sustenta el sistema nervioso central. Se sabe que estas células liberan moléculas para comunicarse con las neuronas y son necesarias para el funcionamiento adecuado del cerebro.

Por ejemplo, una proteína llamada transportador vesicular de nucleótidos (Vnut) media la liberación de moléculas específicas, ATP, que normalmente proporcionan energía a las células. Los investigadores querían saber si el ATP liberado a través de Vnut es importante para alguna función cerebral.

Para investigar la importancia funcional de Vnut, los investigadores eliminaron esta proteína de los astrocitos en su modelo de ratón y luego analizaron el comportamiento de los ratones. Los investigadores descubrieron que la eliminación de esta proteína no alteraba la estructura del cerebro, el metabolismo o la memoria.

El equipo también observó la pérdida de Vnut en la ansiedad y el comportamiento similar a la depresión en los ratones mediante pruebas de campo abierto y una prueba de recompensa.

«Descubrimos que la pérdida de Vnut en ratones adultos provocaba un aumento de la ansiedad, comportamientos similares a los depresivos y, lo que es más importante, una disminución de la motivación para la recompensa, especialmente en las hembras», dijo Cai.

En pruebas de campo abierto, los investigadores dijeron que las hembras pasaban la mayor parte del tiempo contra las paredes en lugar del área abierta, lo que es indicativo de un comportamiento ansioso.

«El presente estudio demuestra que la pérdida de Vnut en los astrocitos es suficiente para inducir un comportamiento similar a la depresión en ratones», dijo Huang. «Los mismos mecanismos que funcionan aquí podrían estar implicados en la depresión en humanos».

Los científicos observaron cambios en las variables de comportamiento de los ratones, en particular una falta de interés y una mayor inmovilidad durante las pruebas de natación.

Finalmente, al evaluar la motivación para la recompensa, el equipo de investigación entrenó a sus ratones para que pincharan un dispositivo con la nariz para obtener bolitas de comida que contenían sacarosa. Los gránulos de comida endulzados proporcionan una fuerte recompensa a los ratones normales.

Cuando aumentaba la dificultad de la tarea, o cuando se necesitaban más golpes para obtener la comida, las hembras normales continuaban trabajando para obtener las bolitas de recompensa. En marcado contraste, las mujeres que carecían de Vnut abandonaron la tarea más rápido, lo que significa que tenían una motivación reducida para la recompensa, a menudo un signo clínico de depresión mayor en humanos.

Es importante destacar que el grupo de investigación de Cai identificó la reducción de la motivación por la recompensa debido al nivel reducido de dopamina, una molécula «feliz» en el cerebro crítica para el comportamiento motivacional tanto en roedores como en humanos.

Los hallazgos de este estudio sugieren que Vnut es una proteína clave en la regulación de las señales de dopamina en el cerebro, el estado de ánimo y la motivación, cuya pérdida produce consecuencias funcionales que incluyen ansiedad, comportamiento depresivo y una reducción en la motivación para la recompensa.

«Este descubrimiento nos ayuda a comprender cómo proteínas específicas en ciertas regiones del cerebro influyen en las emociones y el comportamiento, proporcionando nuevos enfoques para futuras investigaciones sobre los trastornos del estado de ánimo», dijo Cai.