“Nuestro trabajo podría facilitar la identificación de mecanismos que interrumpen la función de las neuronas dopaminérgicas, serotoninérgicas en las enfermedades como la esquizofrenia, el párkinson y la depresión“, escribieron el Dr. Louis-Eric Trudeau del Departamento de Farmacología de la Universidad de Montreal, y el Dr. Salah El Mestikawy, investigador del Instituto Douglas de Salud Mental de la Universidad y profesor en el Departamento de Psiquiatría de McGill.
Un resumen de este descubrimiento aparece publicado en la revista Nature Reviews Neuroscience.
Sus resultados muestran que muchas neuronas del cerebro pueden controlar la actividad cerebral utilizando dos mensajeros químicos o neurotransmisores en forma simultánea. Este modo de comunicación es llamado “cotransmisión”. Según el Dr. Trudeau, “las neuronas del sistema nervioso —tanto en el cerebro como en el sistema nervioso periférico— se suelen clasificar según el transmisor principal que utilizan”. Por ejemplo, las neuronas dopaminérgicas usan dopamina como transmisor para comunicar información importante de muchos fenómenos diferentes, como la motivación y el aprendizaje. El mal funcionamiento de estas neuronas tiene implicación en las enfermedades cerebrales graves, como la esquizofrenia y el párkinson. “Nuestra reciente investigación, llevada a cabo en parte con el Dr. Laurent Descarries, de la Universidad de Montreal, muestra que las neuronas dopaminérgicas usan glutamato como un segundo transmisor. Esto significa que pueden transmitir dos tipos de mensajes en el cerebro, y en dos escalas de tiempo: una rápida con el glutamato y una más lenta con la dopamina”.
En otra investigación, que realizó el equipo del Dr. Salah El Mestikawy, en el Instituto Universitario de Salud Mental de Douglas, observaron el mismo tipo de bilingüismo en las neuronas cerebrales que utilizan la serotonina, un grupo de células que comunican importante información para controlar el estado de ánimo, la agresividad, la impulsividad y el consumo de alimentos, y también las que utilizan la acetilcolina, un mensajero importante en las habilidades motoras y la memoria que se desbalancea en la enfermedad de Parkinson, a causa de los medición antipsicótica y en los adictos a las drogas.
Los estudios en común llevados a cabo con su colega, el Dr. Åsa Wallen-Mackenzie, de la Universidad de Uppsala, en Suecia, y publicados recientemente en Proceedings of the National Academy of Sciences, sugieren que la secreción de glutamato en las neuronas dopaminérgicas podría, por ejemplo, estar involucrada en los efectos conductuales de los psicoestimulantes, como las anfetaminas y la cocaína. “Sabemos muy poco sobre el papel de la cotransmisión en las enfermedades y en la regulación de la conducta, sin embargo”, advirtió el Dr. Trudeau. “Eso deberá ser visto en futuros estudios.”
'Bilingual' Neurons May Reveal the Secrets of Brain Disease
A team of researchers from the University of Montreal and McGill University have discovered a type of "cellular bilingualism" -- a phenomenon that allows a single neuron to use two different methods of communication to exchange information. "Our work could facilitate the identification of mechanisms that disrupt the function of dopaminergic, serotonergic and cholinergic neurons in diseases such as schizophrenia, Parkinson's and depression," wrote Dr. Louis-Eric Trudeau of the University of Montreal's Department of Pharmacology and Dr. Salah El Mestikawy, a researcher at the Douglas Mental Health University Institute and professor at McGill's Department of Psychiatry.
An overview of this discovery was published in the Nature Reviews Neuroscience journal.
Their results show that many neurons in the brain are able to control cerebral activity by simultaneously using two chemical messengers or neurotransmitters. This mode of communication is known as "cotransmission." According to Dr. Trudeau, "the neurons in the nervous system -- both in the brain and in the peripheral nervous system -- are typically classified by the main transmitter they use." For example, dopaminergic neurons use dopamine as a transmitter to communicate important information for many different phenomena such as motivation and learning. The malfunction of these neurons is involved in serious brain diseases such as schizophrenia and Parkinson's. "Our recent research, carried out in part with Dr. Laurent Descarries at the University of Montreal, shows that dopaminergic neurons use glutamate as a second transmitter. That means they are able to transmit two types of messages in the brain, on two time scales: a fast one for glutamate and a slower one for dopamine."
Other research conducted by Dr. Salah El Mestikawy's team at the Douglas Mental Health University Institute observed the same kind of bilingualism in brain neurons that use serotonin, a group of cells that communicate important information for controlling mood, aggression, impulsivity and food intake, and also those that use acetylcholine, an important messenger for motor skills and memory that is unbalanced by Parkinson's disease, antipsychotic drugs and in drug addiction.
Joint studies carried out with their colleague Dr. Åsa Wallen-Mackenzie at Uppsala University in Sweden and published recently in the Proceedings of the National Academy of Sciences journal suggest that the secretion of glutamate by dopaminergic neurons could, for example, be involved in the behavioural effects of psychostimulants such as amphetamines and cocaine. "We know very little about the role of cotransmission in disease and the regulation of behaviour, however," Dr. Trudeau warned. "That will have to be the subject of future studies."
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