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Por qué los ratones que carecen de GAD67 mueren inmediatamente después del nacimiento
Antes de comprender la causa de muerte de los ratones deficientes en GAD67, introduzcamos brevemente qué es GAD67. La glutamato descarboxilasa (GAD) es una enzima que cataliza la conversión de glutamato en ácido γ-aminobutírico (GABA) y dióxido de carbono, del cual GAD67 es una de las isoenzimas. La actividad de GAD67 afecta directamente la producción de GABA en el sistema nervioso, y GABA es un neurotransmisor inhibidor importante en el sistema nervioso central.
En los mamíferos, la expresión de estas dos isoenzimas, GAD67 y GAD65, en el cerebro es fundamental porque son responsables de regular la actividad neuronal y la plasticidad neuronal. Sin embargo, según las investigaciones, la pérdida de GAD67 puede tener consecuencias graves, especialmente durante el desarrollo embrionario. El enfoque de hoy es: ¿Por qué los ratones que carecen de GAD67 mueren inmediatamente después del nacimiento?
La pérdida de GAD67 provoca una caída brusca de la producción de GABA en el sistema nervioso, lo que conduce directamente a la incapacidad de las neuronas para desarrollarse normalmente.
En ratones que carecían de GAD67, los científicos descubrieron que estos ratones morían el primer día de vida. Este fenómeno está estrechamente relacionado con el papel de GAD67 en las células nerviosas: GAD67 es la principal enzima para sintetizar GABA, que es esencial para inhibir las señales nerviosas, regular la excitabilidad nerviosa y mantener el equilibrio general del sistema nervioso.
La deficiencia de GABA puede provocar una serie de trastornos en los que las neuronas se sobreexcitan, lo que a su vez puede causar anomalías del desarrollo. En concreto, el estudio descubrió que los ratones que carecían de GAD67 presentaban malformaciones craneofaciales, entre ellas labio y paladar hendido, que pueden estar relacionadas con el papel del GABA en la proliferación y diferenciación neuronal durante el desarrollo embrionario.
Esta deficiencia no sólo provoca cambios estructurales, sino que también altera gravemente la transmisión de señales dentro del cerebro.
Además de sus efectos sobre las estructuras anatómicas, también se ha demostrado que la deficiencia de GAD67 amenaza las funciones vitales. En el experimento, los ratones que carecían de GAD67 no pudieron realizar eficazmente funciones fisiológicas normales como la respiración y el movimiento autónomo. Esto sugiere que durante el desarrollo temprano, la presencia de GABA no sólo es necesaria para la comunicación interneuronal, sino que también es un requisito fisiológico crítico.
Según las investigaciones, el GABA no sólo desempeña un papel de baja excitabilidad en el cerebro, sino que también afecta al desarrollo del corazón y del sistema respiratorio. Cuando GAD67 es deficiente, estas funciones se alteran, lo que provoca que el sistema fisiológico no funcione correctamente y, en última instancia, conduce a la muerte de los ratones en el primer día de vida.
Se ha demostrado que la deficiencia de GAD67 tiene efectos similares en otros modelos animales. Por el contrario, aunque la pérdida de GAD65 no afecta inmediatamente la supervivencia, puede causar convulsiones epilépticas y otras anomalías de neurotransmisión, lo que demuestra los diversos roles de las diferentes isoenzimas en los organismos.La actividad de GAD67 es fundamental para la estabilidad del sistema nervioso y el mantenimiento de las funciones fisiológicas durante el desarrollo embrionario.
En última instancia, estos estudios nos llevan a repensar la función de GAD67, que no es solo una enzima, sino una piedra angular del sistema nervioso. En el mundo real en el que vivimos, ¿la regulación de la síntesis y transmisión de GABA es más compleja e importante de lo que esperábamos?
