El cerebro humano, un órgano de complejidad asombrosa, no se limita a la comunicación a través de impulsos eléctricos rápidos. Existe un lenguaje más sutil, una conversación química que modula nuestro estado emocional y, crucialmente, nuestra capacidad para conectar con los demás. Un estudio innovador, liderado por investigadores del Instituto de Neurociencias (IN), un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH), ha desvelado un mecanismo molecular clave que regula la liberación de oxitocina en el cerebro, ofreciendo una nueva perspectiva sobre cómo esta hormona influye en la calidad de nuestras interacciones sociales. La investigación, publicada en la prestigiosa revista Communications Biology, abre una ventana a la comprensión de cómo el cerebro mantiene un “tono social” y cómo las alteraciones en este proceso podrían estar vinculadas a trastornos neuropsiquiátricos.
La oxitocina, a menudo denominada la “hormona del amor” o del “vínculo”, es ampliamente conocida por su papel fundamental en el establecimiento de lazos afectivos, la promoción de la sociabilidad y la regulación de nuestras emociones. Sin embargo, su funcionamiento en el cerebro es mucho más complejo de lo que se pensaba. A diferencia de los neurotransmisores clásicos, como el glutamato o el GABA, que se liberan de forma rápida y localizada desde los axones de las neuronas, la oxitocina pertenece a la familia de los neuropéptidos. Esto le permite liberarse no solo desde los axones, sino también desde el cuerpo celular (soma) y las dendritas, extendiendo su influencia a amplias regiones cerebrales de manera más lenta y difusa. Hasta ahora, los mecanismos moleculares que regulan esta liberación “no convencional” de oxitocina permanecían en gran medida desconocidos, representando un enigma para la comunidad científica.
“Sabíamos que la oxitocina se libera dentro del cerebro desde compartimentos distintos al axón, pero cómo se regula ese proceso era, en gran medida, una caja negra”, explica la investigadora Sandra Jurado, directora del laboratorio Neuromodulación Sináptica en el IN y líder del estudio. “Nuestro trabajo se centra precisamente en entender los mecanismos que permiten esta liberación lenta y sostenida, que probablemente actúa preparando al cerebro para la interacción social”, añade la experta, destacando la importancia de desentrañar este proceso para comprender mejor el comportamiento social humano.
El equipo de investigación se centró en la proteína SNAP-47, identificándola como un componente esencial de la maquinaria responsable del transporte y la liberación de oxitocina desde el soma y las dendritas de las neuronas del hipotálamo, la región cerebral donde se produce esta hormona vital. SNAP-47 pertenece a la familia de proteínas SNARE, conocidas por su papel en la fusión de vesículas y la liberación de señales químicas. Sin embargo, SNAP-47 presenta características únicas que la diferencian de otras proteínas de esta familia. “Mientras que otras proteínas de esta familia median liberaciones rápidas y muy eficientes, SNAP-47 funciona de forma más lenta”, señala Beatriz Aznar, primera autora del estudio, explicando la clave de su función específica en la liberación de oxitocina. “Esto encaja muy bien con el tipo de liberación que observamos en el caso de la oxitocina dentro del cerebro, que no se produce en pulsos rápidos, sino de manera más sostenida”, destaca la investigadora.
Esta diferencia en la velocidad de liberación es crucial para comprender la función de la oxitocina en el sistema nervioso central. Las neuronas oxitocinérgicas del hipotálamo transportan la oxitocina a través de sus axones hasta la neurohipófisis, una pequeña glándula en la base del cerebro, donde se libera en la circulación sanguínea. Sin embargo, la oxitocina que modula directamente la conducta social en el cerebro proviene principalmente del soma y las dendritas de estas neuronas, a través de un mecanismo independiente del axonal. Este descubrimiento subraya la importancia de comprender los diferentes mecanismos de liberación de oxitocina para tener una visión completa de su función en el cerebro.
Para desentrañar este complejo proceso, el equipo de investigación combinó experimentos en cultivos neuronales con estudios en ratones. En una primera fase, analizaron cómo la reducción de SNAP-47 afectaba al tráfico vesicular y a la liberación de oxitocina en cultivos celulares. Posteriormente, trasladaron estos hallazgos a modelos animales mediante manipulaciones genéticas dirigidas específicamente a las neuronas productoras de oxitocina. Esta combinación de enfoques experimentales permitió a los investigadores obtener una comprensión más profunda de los mecanismos moleculares involucrados en la liberación de oxitocina.
Los resultados de los experimentos fueron reveladores. Al reducir la expresión de SNAP-47, se observó una alteración en la liberación de oxitocina desde el soma y las dendritas, sin afectar al mecanismo clásico de liberación axonal. Esta alteración tuvo consecuencias funcionales en el comportamiento social de los animales. Aunque los ratones seguían mostrando sociabilidad, sus interacciones eran más breves y menos robustas, lo que sugiere que la reducción de SNAP-47 afectaba la calidad de sus interacciones sociales.
“Los efectos son sutiles, pero muy reveladores”, explica Jurado. “No se trata de una pérdida completa de la sociabilidad, sino de un fino ajuste en la calidad de las interacciones. Esto sugiere que esta vía de liberación mantiene un nivel basal de oxitocina que prepara al cerebro para responder adecuadamente a los estímulos sociales”. Este hallazgo sugiere que la liberación de oxitocina mediada por SNAP-47 actúa como un sistema de fondo que regula el estado social del cerebro, manteniendo un flujo constante de oxitocina que modula procesos como la ansiedad social, la motivación o la disposición a interactuar.
Los autores del estudio apuntan a que este mecanismo podría actuar como un sistema de fondo que regula el estado social del cerebro, manteniendo un flujo constante de oxitocina que modula procesos como la ansiedad social, la motivación o la disposición a interactuar. “Se trata de un tono basal que no genera grandes respuestas por sí mismo, pero que condiciona cómo reaccionamos cuando aparece un estímulo social relevante”, señala Aznar, enfatizando la importancia de este sistema de fondo para la adaptación social.
Este hallazgo no solo amplía nuestra comprensión de cómo se regulan las señales hormonales en el cerebro, sino que también abre nuevas líneas de investigación sobre cómo alteraciones sutiles en estos mecanismos podrían contribuir a trastornos neuropsiquiátricos en los que la oxitocina desempeña un papel relevante, como el autismo, la esquizofrenia o la ansiedad social. “El siguiente paso será identificar el resto de componentes de esta maquinaria molecular y entender cómo se coordinan los distintos tipos de liberación de oxitocina para generar una respuesta coherente”, concluye Jurado, delineando los futuros pasos de la investigación.
Este trabajo de investigación ha sido posible gracias a la financiación de la Agencia Estatal de Investigación - Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, el programa Prometeo de la Generalitat Valenciana y el Programa para Centros de Excelencia Severo Ochoa, lo que demuestra la importancia del apoyo público a la investigación científica para avanzar en el conocimiento del cerebro humano y mejorar la salud mental.
