Papel crucial de la vitamina D en la función de la dopamina y la esquizofrenia

Resumen: Los neurocientíficos han descubierto cómo la deficiencia de vitamina D afecta el desarrollo de las neuronas, contribuyendo a trastornos como la esquizofrenia.

Usando tecnología innovadora, pudieron observar que la falta de vitamina D no solo cambia el crecimiento de las neuronas, sino que también afecta el mecanismo de liberación de dopamina en el cerebro. Descubrieron que la liberación de dopamina aumentaba en las células cultivadas en presencia de vitamina D, en comparación con un control.

Este estudio subraya la importancia de la vitamina D en la diferenciación estructural de las neuronas dopaminérgicas y sugiere que la deficiencia materna de vitamina D podría afectar la formación temprana de circuitos dopaminérgicos.

Aspectos principales:

1. El equipo de investigación demostró que la deficiencia de vitamina D afecta el crecimiento y los mecanismos de liberación de dopamina en las neuronas dopaminérgicas.
2. Descubrieron que la liberación de dopamina aumentaba en las células cultivadas en presencia de la hormona vitamina D en comparación con un control.
3. El estudio plantea la hipótesis de que las deficiencias tempranas en la diferenciación de las neuronas de dopamina debido a la deficiencia de vitamina D pueden ser el origen del neurodesarrollo de la disfunción de la dopamina en adultos que desarrollan esquizofrenia.

Fuente: Universidad de Queensland

Neurocientíficos de la Universidad de Queensland han descubierto cómo la deficiencia de vitamina D afecta el desarrollo de las neuronas en la esquizofrenia utilizando una nueva tecnología.

El documento fue publicado en Revista de neuroquímica.

El profesor Darryl Eyles se basó en investigaciones anteriores de su laboratorio en el Instituto del Cerebro de Queensland que relacionan la deficiencia materna de vitamina D y los trastornos cerebrales del desarrollo, como la esquizofrenia, para comprender los cambios funcionales que ocurren en el cerebro.

La esquizofrenia está asociada con muchos factores de riesgo del desarrollo, tanto genéticos como ambientales. Si bien se desconocen las causas neurológicas precisas del trastorno, lo que se sabe es que la esquizofrenia está asociada con un cambio pronunciado en la forma en que el cerebro usa la dopamina, el neurotransmisor al que a menudo se hace referencia como la «molécula de recompensa» del cerebro.

El profesor Eyles hizo un seguimiento de los mecanismos que podrían estar relacionados con la liberación anormal de dopamina y descubrió que la deficiencia materna de vitamina D afecta el desarrollo temprano y la subsiguiente diferenciación de las neuronas dopaminérgicas.

El equipo del Queensland Brain Institute desarrolló células similares a la dopamina para replicar el proceso de diferenciación en neuronas dopaminérgicas tempranas que generalmente ocurre durante el desarrollo embrionario.

Cultivaron neuronas tanto en presencia como en ausencia de la hormona activa de vitamina D. En tres sistemas modelo diferentes, demostraron que el crecimiento de neuritas de dopamina aumentó notablemente. Luego mostraron alteraciones en la distribución de proteínas presinápticas responsables de la liberación de dopamina dentro de estas neuritas.

«Lo que descubrimos es que el proceso de diferenciación deteriorado en presencia de vitamina D no solo hace que las células crezcan de manera diferente, sino que también recluta maquinaria para liberar dopamina de manera diferente», dijo el profesor Eyles.

Utilizando una nueva herramienta de visualización conocida como falsos neurotransmisores fluorescentes, el equipo pudo analizar los cambios funcionales en la captación y liberación de dopamina presináptica en presencia y ausencia de vitamina D.

Demostraron que la liberación de dopamina mejoró en las células cultivadas en presencia de la hormona en comparación con un control.

«Esta es una evidencia concluyente de que la vitamina D afecta la diferenciación estructural de las neuronas dopaminérgicas».

Al explotar los avances en la orientación y visualización de moléculas individuales dentro de las terminaciones nerviosas presinápticas, el profesor Eyles y su equipo han permitido al profesor Eyles y a su equipo explorar más a fondo su creencia de larga data de que la vitamina D materna cambia la forma en que se forman los circuitos dopaminérgicos tempranos.

El equipo ahora está explorando si otros factores de riesgo ambientales para la esquizofrenia, como la hipoxia materna o la infección, alteran de manera similar la trayectoria de la diferenciación de las neuronas de dopamina.

Eyles y su equipo creen que tales alteraciones tempranas en la diferenciación y función de las neuronas de dopamina pueden ser el origen de la disfunción de la dopamina en el desarrollo neurológico más adelante en adultos que desarrollan esquizofrenia.

Sobre esta noticia sobre investigación en neurociencia y salud mental

Autor: Darryl Eyles
Fuente: Universidad de Queensland
Contacto: Darryl Eyles – Universidad de Queensland
Imagen: La imagen está acreditada a Neuroscience News.

Investigacion original: Acceso libre.
“Vitamina D: un potente regulador de la función y diferenciación de las neuronas dopaminérgicaspor Renata Aparecida Nedel Pertile et al. Revista de neuroquímica

Abstracto

Vitamina D: un potente regulador de la función y diferenciación de las neuronas dopaminérgicas

La vitamina D ha sido identificada como un factor clave en la neurogénesis y diferenciación dopaminérgica. En consecuencia, la deficiencia de vitamina D del desarrollo (DVD) se ha relacionado con trastornos de señalización anormal de dopamina con una base de desarrollo neurológico, como la esquizofrenia.

Aquí proporcionamos más evidencia del papel de la vitamina D como mediador del desarrollo dopaminérgico, lo que demuestra que aumenta el crecimiento de neuritas, la ramificación de neuritas, la redistribución de proteínas presinápticas, la producción de dopamina y la liberación funcional en varios modelos in vitro de desarrollo de células dopaminérgicas, incluidas SH- Células SY5Y, cultivos primarios de mesencéfalo y cocultivos de explantes de mesencéfalo/estriado.

Este estudio continúa estableciendo que la vitamina D es un importante agente diferenciador para el desarrollo de las neuronas dopaminérgicas y ahora, por primera vez, muestra que la exposición crónica a la hormona activa de la vitamina D aumenta la capacidad de las neuronas en desarrollo para liberar dopamina.

Este estudio también tiene implicaciones para comprender los mecanismos subyacentes al vínculo entre la deficiencia de DVD y la esquizofrenia.