La transmisión sináptica neuromuscular: una vía para comprender la comunicación célula-célula
Por doctor Miguel Huerta Viera*
Comprender el proceso de transmisión sináptica es entender cómo se comunica una célula con otra para ejecutar una función específica. Es de suma importancia en la fisiología saber cómo resolver su comportamiento en el caso de un estado patológico. La medicina traslacional involucra pasar del conocimiento que se genera en los laboratorios de investigación experimental a la práctica clínica y esto no ocurre de un momento a otro, sino que a veces estos procesos tardan muchos años y en muchas ocasiones no se logra comprender del todo la base del comportamiento y los mecanismos involucrados.
En el Laboratorio de Fisiología Neuromuscular del Centro Universitario de Investigaciones Biomédicas (CUIB) de la Universidad de Colima, desde 1984 se trabaja en este tema y a la fecha hemos conformado un grupo de investigación interdisciplinaria para explorar diversos mecanismos involucrados en la generación y regulación de los potenciales miniatura espontáneos en la unión neuromuscular. Estos potenciales se generan en las células musculares también llamadas fibras musculares después de una comunicación química por la liberación del transmisor acetilcolina desde la terminal nerviosa y de la recepción de este neurotransmisor por los receptores acetilcolinérgicos localizados en la membrana de las fibras musculares.
Las interacciones nervio-músculo y la generación de potenciales de amplitud pequeña pueden ocurrir de manera espontánea y medirse en la placa neuromuscular a través de un registro electrofisiológico. Estos son llamados potenciales miniatura de placa terminal (PMPT, del inglés MEPP, miniature endplate potentials) y mediante su registro puede determinarse su amplitud, su frecuencia de aparición y cómo se afectan por ciertos fármacos, hormonas u otras sustancias, incluso, en la presencia de enfermedades como la diabetes. Normalmente, estos MEPP, miden en promedio 0.4 milivoltios (mV) de amplitud, a diferencia de los potenciales de placa terminal que son cercanos a los 10 mV o los potenciales de acción que miden 120 mV. Estos últimos son característicos de las células excitables (neuronas, músculo, etc.).
Recientemente, usando un modelo experimental murino hemos reportado que con la diabetes en el músculo diafragma, aparecen potenciales miniatura gigantes (en amplitudes más grandes que 1 mV, pero menores a 10 mV) y aunque también se han descrito que se presentan en las uniones neuromusculares normales y sin tratamiento farmacológico, la importancia que revisten es que en la diabetes obedecen a un mecanismo de daño o lesión y dan una idea de la magnitud que esta enfermedad puede tener en la respuesta muscular, máxime cuando los efectos son deletéreos a largo plazo si no existe un control de la enfermedad.
Estudiar desde el punto de vista clínico las implicaciones que tiene el uso de ciertas sustancias, hacerlo en la investigación en un modelo experimental es importante para el manejo adecuado de los fármacos, de las dosis, pero también contribuye a generar conocimiento nuevo para avanzar hacia la utilidad clínica y su futuro uso en pacientes o para tener claridad en los mecanismos involucrados en su generación. Es decir, para llegar a la aplicación clínica se tiene que pasar por estudios básicos en el laboratorio y de la investigación interdisciplinaria.
En el caso de los potenciales miniatura de placa terminal gigantes o gMEPP, hemos publicado un primer reporte en el volumen 12 de 2024 de la revista Biomedicines y puede consultarse en línea: https://www.mdpi.com/2227-9059/12/1/68. Este fue un trabajo derivado de la tesis de Julián Martínez Sánchez, quien actualmente cursa el Doctorado en Ciencias Fisiológicas y en esta misma línea de investigación busca explicar cómo se comporta la unión neuromuscular en la presencia de la diabetes y quizá entonces podamos aportar a la comprensión de cómo involucrarnos más en acciones preventivas incluso antes de que se manifieste la enfermedad en personas jóvenes y adultas.
Aplicar los conocimientos que se generan en un laboratorio de investigación con una mira de utilidad inmediata, puede derivar en recomendaciones generales a partir de lo que sabemos y saber cómo actuar en determinadas situaciones, y sobre todo, a partir de los resultados obtenidos, poder hacer propuestas novedosas para contribuir al bienestar de las personas que ya padecen la enfermedad, pero de manera importante, evitar avanzar hacia el deterioro de la importante función de la unión neuromuscular.
*Investigador Nacional Emérito del SNII, Profesor en el Posgrado en Ciencias Fisiológicas y en Ciencias Médicas de la Universidad de Colima
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