La serotonina es un neurotransmisor interesante, porque está involucrado en la regulación de nuestras emociones y en la conducta social, desde la depresión hasta los comportamientos agresivos. También regula las actitudes de dominancia en todos los animales.
Sus funciones se han conservado a lo largo de la evolución. “Se pueden observar en invertebrados o en mamíferos. En todos los animales regula conductas alimenticias como la sensación de hambre y saciedad.
“En invertebrados es más fácil estudiar con detalle los circuitos que regulan estos mecanismos, y nosotros analizamos la regulación de la liberación de serotonina en diferentes compartimentos de una misma neurona”, indicó, Citlali Trueta Segovia, académica de la Facultad de Ciencias (FC) de la UNAM e investigadora del Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz.
Por su investigación sobre los mecanismos básicos de la liberación de serotonina, un neurotransmisor involucrado en la modulación de las emociones, la universitaria recibió la Beca L’Oreal-UNESCO-Academia Mexicana de Ciencias, en el área de Ciencias Naturales.
“El premio significa un reconocimiento al currículum y a los proyectos que planteamos, además de un donativo para continuar la investigación en el laboratorio”, apuntó.
Dedicada a jóvenes científicas, la subvención incluye una aportación económica de la empresa, el aval del proyecto por parte de la UNESCO y la evaluación de postulantes de la Academia Mexicana de Ciencias.
Emociones y conducta social
El modelo de estudio de Trueta Segovia son neuronas identificadas en el sistema nervioso de la sanguijuela, un invertebrado descrito por los anatomistas del siglo XIX, y que ha sido investigado por los neurofisiólogos desde la década de 1960.
“Su sistema nervioso es más pequeño que el de los mamíferos, tiene pocas neuronas, pero 10 veces más grandes –de unas 100 micras en lugar de 10 de las humanas–, y están distribuidas de forma estereotipada, así que son fáciles de identificar”.
En general, en los animales las neuronas serotonérgicas son escasas. En las sanguijuelas hay siete de 400 neuronas en cada uno de los 21 ganglios intermedios que forman su sistema nervioso. En los mamíferos, según la especie, hay entre nueve mil y 90 mil que secretan ese neurotransmisor, de un total de un billón.
“Prácticamente todo lo que sabemos sobre liberación sináptica de serotonina se ha estudiado en su sistema nervioso”, dijo.
En su investigación, la científica aprovecha que este último se regenera. Esa condición le permite aislar las neuronas, ponerlas en un plato de cultivo para que sigan con su funcionamiento, conserven su identidad, sinteticen el mismo neurotransmisor y continúen con su actividad eléctrica.
“Si se ponen dos neuronas en contacto, pueden regenerar conexiones funcionales. Esto nos permite aislarlas, formar sinapsis en cultivo y estudiar la comunicación sináptica en una preparación controlada. Las conexiones en esta preparación se forman muy cerca del soma o cuerpo neuronal, así que metemos un electrodo en el soma y registramos lo que ocurre en la sinapsis, con estudios de electrofisiología”, comentó.
En su estudio, la investigadora registra el potencial eléctrico de la membrana de las neuronas y mide la liberación de serotonina.
Modulación y emociones
Durante su formación doctoral en el IFC, Trueta Segovia encontró, con el investigador Francisco Fernández de Miguel, que las neuronas no sólo liberan serotonina por las conexiones sinápticas, sino también en zonas extrasinápticas, como el cuerpo celular.
“El sistema nervioso, además de funcionar con conexiones sinápticas rápidas a nivel local, tiene modulación. Esos circuitos fijos que generan respuestas rápidas pueden, en ciertos momentos, funcionar de manera diferente, según los factores que los modulan, incluídas nuestras emociones”.
La liberación extrasináptica del neurotransmisor referido, así como de otros, puede ser un mecanismo importante para la modulación de los circuitos, eso es lo que hacen las emociones.
“No estudiamos depresión ni otros problemas psiquiátricos, sino la liberación de serotonina a nivel celular, pero si podemos entender cómo se regula la liberación a nivel de los distintos compartimentos de las neuronas en el sistema, eventualmente podríamos entender cómo se producen estos padecimientos y llegar a tratarlos”, afirmó.
En los mamíferos, las células serotonérgicas tienen sus cuerpos celulares concentrados en unos núcleos en el tallo cerebral, pero sus ramificaciones inervan prácticamente todo el sistema nervioso, incluido el cerebro y la médula espinal.
“Hemos encontrado liberación axonal de serotonina y aparentemente esto tiene mecanismos intermedios entre los rápidos de la sinapsis y los lentos del soma. Es un tercer modo que puede ser importante en la modulación de circuitos locales”, abundó.
Ahora, la universitaria quiere estudiar cómo la neurona regula de manera diferente la liberación de serotonina en cada compartimento, pues cada tipo de liberación tiene un efecto distinto.
Trueta Segovia estudió la licenciatura en Biología en la FC, la maestría en el programa de Ciencias Fisiológicas (con el tema vinculado a la neuroendocrinología) en el entonces Centro de Neurobiología, y el doctorado en Ciencias Biomédicas en el Instituto de Fisiología Celular (IFC), todos de esta casa de estudios.
Desde 2003 es investigadora en el Instituto Nacional de Psiquiatría, y en la FC imparte un Taller de Neurobiología Celular, donde los alumnos acuden a los laboratorios para iniciarse en la indagación; además, es tutora del doctorado en Ciencias Biomédicas.