Un equipo internacional de científicos dirigido por investigadores del Instituto Karolinska, en Suecia, ha lanzado una visión general integral de todas las proteínas expresadas en el cerebro, publicada este jueves en la revista 'Science'. La base de datos de acceso abierto ofrece a los investigadores médicos un recurso sin precedentes para profundizar su comprensión de la neurobiología y desarrollar terapias y diagnósticos nuevos y más efectivos dirigidos a enfermedades psiquiátricas y neurológicas.

El cerebro es el órgano más complejo de nuestro cuerpo, tanto en estructura como en función. El nuevo recurso 'Brain Atlas' se basa en el análisis de casi 1.900 muestras de cerebro que cubren 27 regiones del cerebro, combinando datos del cerebro humano con la información correspondiente de los cerebros del cerdo y el ratón. Es la última base de datos lanzada por el programa Human Protein Atlas (HPA) que se basa en el Laboratorio de Ciencia para la Vida (SciLifeLab) en Suecia, un centro de investigación conjunto alineado con KTH Royal Institute of Technology, el Instituto Karolinska, la Universidad de Estocolmo y la Universidad de Uppsala. El proyecto es una colaboración con el centro de investigación BGI, en Shenzhen y Qingdao (China), y la Universidad de Aarhus, en Dinamarca.

"Como se esperaba, el plan para el cerebro se comparte entre los mamíferos, pero el nuevo mapa también revela diferencias interesantes entre los cerebros de humanos, cerdos y ratones", explica Mathias Uhlén, profesor del Departamento de Ciencia de las Proteínas en el Real Instituto Tecnológico de KTH, profesor visitante del Departamento de Neurociencia del Karolinska Institutet y director del Atlas de la Proteína Humana. El cerebelo surgió en el estudio como la región más distinta del cerebro. Se encontraron muchas proteínas con niveles de expresión elevados en esta región, incluidas varias asociadas a trastornos psiquiátricos que apoyan el papel del cerebelo en el procesamiento de las emociones.

"Otro hallazgo interesante es que los diferentes tipos de células del cerebro comparten proteínas especializadas con órganos periféricos --dice la doctora Evelina Sjöstedt, investigadora del Departamento de Neurociencia del Instituto Karolinska y primera autora del artículo--. Por ejemplo, los astrocitos, las células que 'filtran' el ambiente extracelular en el cerebro comparten muchos transportadores y enzimas metabólicas con las células en el hígado que filtran la sangre". Al comparar los sistemas de neurotransmisores, responsables de la comunicación entre las neuronas, se pueden identificar algunas diferencias claras entre las especies.

"Varios componentes moleculares de los sistemas de neurotransmisores, especialmente los receptores que responden a los neurotransmisores y neuropéptidos liberados, muestran un patrón diferente en humanos y ratones", dice el doctor Jan Mulder, líder del grupo del grupo de perfiles cerebrales Human Protein Atlas e investigador del Departamento de Neurociencia en el Instituto Karolinska. "Esto significa que se debe tener precaución al seleccionar animales como modelos para trastornos mentales y neurológicos humanos", añade.

Para genes y proteínas seleccionados, el 'Brain Atlas' también contiene imágenes microscópicas que muestran la distribución de proteínas en muestras de cerebro humano y mapas detallados y con zoom de distribución de proteínas en el cerebro del ratón. El Human Protein Atlas comenzó en 2003 con el objetivo de mapear todas las proteínas humanas en células, tejidos y órganos (el proteoma). Todos los datos en el recurso de conocimiento son de acceso abierto, lo que permite a los científicos, tanto académicos como industriales, utilizar libremente los datos para la exploración del proteoma humano.