LA PROTEÍNA ARC

El origen de la conciencia podría estar en un antiguo virus

¿Podría un virus ser responsable de la conciencia humana? Habría dado lugar a una proteína a la que debemos la comunicación entre las células nerviosas.

 

 

En 2015 un estudio de la Universidad de Lund (Suecia) evidenció el efecto de un virus de hace millones de años sobre nuestro cerebro, ahora un equipo de científicos de la Universidad de Utah (EE. UU.) muestra una proteína vital para la consolidación de la memoria que se comporta como un virus.

Una proteína que proviene de un virus arcaico

La proteína, llamada Arc, tiene propiedades similares a las que utilizan los virus para infectar las células del huésped, y se originó a partir de un evento evolutivo casual que ocurrió hace cientos de millones de años.

La posibilidad de que las proteínas parecidas a virus puedan ser la base de una forma novedosa de comunicación de célula a célula en el cerebro podría cambiar nuestra comprensión de cómo se hacen los recuerdos, según Jason Shepherd, líder del trabajo publicado en la revista Cell.

Shepherd observó que las estructuras de Arc se parecían mucho al retrovirus, el VIH: 

"En ese momento, no sabíamos mucho sobre la función molecular o la historia evolutiva de Arc", dice Shepherd, que ha investigado la proteína durante 15 años. "Para ser sincero, casi había perdido el interés en la proteína. Después de ver las cápsides, sabíamos que teníamos algo interesante".

Un virus muy especial habría atacado a las criaturas de cuatro extremidades que vagaban por la Tierra en tiempos remotos

Investigaciones previas habían demostrado que los ratones que carecían de Arc olvidaron cosas que habían aprendido unas 24 horas antes. Además, sus cerebros carecían de plasticidad. Hay una ventana de tiempo al principio de la vida en la que el cerebro es como una esponja, absorbiendo fácilmente nuevos conocimientos y habilidades. Sin Arc, esta ventana nunca se abre.

Los científicos nunca habían considerado que los mecanismos responsables de adquirir conocimiento pudieran provenir de orígenes tan particulares. Ahora, el trabajo de estos científicos ha planteado esta intrigante posibilidad.

Al ver la propensión inusual de Arc a formar estructuras parecidas a virus, Shepherd analizó de nuevo la secuencia de proteínas, descubriendo que las regiones del código eran similares a las de las cápsides virales. Una herramienta esencial para la infección viral, pues las cápsides llevan la información genética del virus y la transmiten de una célula a otra en su víctima.

Dado que Arc parece una proteína viral, diseñaron una serie de experimentos para probar si también actuaba como uno. Por ejemplo, después de que los virus hayan invadido las células del huésped, emergen listos para infectar nuevamente. Parece que Arc funciona de manera similar. Los científicos reunieron Arc que había sido liberada de las neuronas del ratón y determinaron que las proteínas y su carga podrían ser absorbidas por otro conjunto de neuronas. A diferencia de los virus, la activación de las neuronas moviliza Arc, lo que desencadena la liberación de cápsides.

También tiene relevancia la semejanza de Arc con los retrovirus pues son excelentes para infiltrarse en los animales. Muchos virus pueden incorporar su ADN en el ADN de la célula huésped. Sin embargo, los retrovirus son particularmente buenos para integrarse en la línea germinal, esto es, un linaje de células que pasan el ADN de generación en generación en una línea continua. Así, una vez que infectan a una persona, su ADN tiene el potencial de propagarse a través de la reproducción sexual del huésped.

"Entramos en esta línea de investigación sabiendo que Arc era especial en muchos sentidos, pero cuando descubrimos que Arc podía mediar el transporte de ARN de célula a célula, nos quedamos sin palabras", dice Elissa. Pastuzyn, coautora del estudio. "Ninguna otra proteína no viral que conocemos actúa de esta manera". 

Esta imagen muestra las neuronas que tomaron Arc y expresaron el material genético almacenado en ella.

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