Waldo Cerpa

Líneas de Investigación:

• Entender de qué manera se comunican las células del cerebro ha sido motivo de estudio por varias décadas. Más aún, ha sido motivo de pasión para muchos científicos debido a lo complejas, pero a la vez excitantes y particulares, que son las células del sistema nervioso o neuronas.

  En el sistema nervioso central de los mamíferos, la principal forma de comunicación neuronal es la transmisión glutamatérgica excitatoria. El neurotransmisor glutamato viaja a través del espacio entre una neurona y otra, espacio sináptico o sinapsis, permitiendo la comunicación entre ellas. Las características estructurales de la membrana externa las neuronas, membranas que son eléctricamente excitables, hacen posible que la comunicación fluya hasta otra zona también especializada, el axón, donde el neurotransmisor es liberado hacia la siguiente neurona. Este proceso de comunicación, llamado transmisión sináptica, tiene una serie de consecuencias funcionales a nivel macroscópico que incluyen memoria y aprendizaje y, desde luego, es el principal blanco de una serie de enfermedades mentales en las cuales la comunicación neuronal se ve comprometida.

  En mi laboratorio se estudian las bases celulares y moleculares de eventos asociados a la transmisión sináptica glutamatérgica, utilizando como modelo rebanadas de cerebro de roedores. Estas rebanadas mantienen una configuración estructural nativa aún después de estar varias horas ex vivo en una solución tampón oxigenada (preparación aguda), e incluso pueden mantenerse metabólicamente activas por semanas al suministrar un medio de cultivo y condiciones apropiadas de temperatura y pH.

  Uno de los principales componentes de la transmisión glutamatérgica son los receptores tipo NMDA. Estos receptores son canales proteicos selectivamente permeables a iones y activables por un ligando. Específicamente, los receptores en su entorno nativo se activan por glutamato y son permeables a sodio, calcio y potasio. Sin embargo, su función es paradójica, lo que hace aún más atractivo estudiarlos. Por una parte su activación es necesaria para procesos de memoria y aprendizaje; así, el bloqueo de estos receptores afecta la capacidad plástica de las neuronas, o sinaptoplasticidad, en diferentes zonas del cerebro. Por otro lado la activación descontrolada de estos receptores está relacionada a efectos neurotóxicos, o excitotoxicidad, evento que ocurre en una serie de enfermedades neurológicas incluyendo Alzheimer, Parkinson y Hungtinton, entre otras. Todas estas enfermedades comparten además, entre otros factores, el estrés oxidativo entre sus componentes patogénicos.

  El principal foco de estudio del laboratorio es entender de qué manera los cambios en el balance oxidativo de la célula pueden afectar la función de los receptores NMDA en el sistema nervioso central de mamíferos. La comprensión de estos eventos ayudará a generar estrategias de intervención de la transmisión sináptica controlando de la mejor manera el balance entre sinaptoplasticidad y excitotoxicidad asociados al receptor de glutamato tipo NMDA.

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Cursos en los que Participa:

• BIO4103 - BASES CELULARES Y MOLECULARES DE LA NEUROBIOLOGÍA
• BIO4040 - BASES CELULARES Y MOLECULARES DE LAS PATOLOGÍAS
• BIO4101 - BIOLOGÍA CELULAR
• BIO4116 - BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR