En el sistema inmune, las dos proteínas, las moléculas de clase 1 del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH clase 1) y las CD3-zeta, actúan como parte de un sistema de llave y cerradura para reconocer y eliminar los agentes extraños del organismo.  En el cerebro, podrían ser parte de un sistema de señales que reconoce y elimina las conexiones neuronales inapropiadas.

Las dos proteínas inmunológicas ayudan a que el cerebro se desarrolle y podrían jugar un papel central en el disparo de trastornos del desarrollo como dislexia y trastornos neurodegenerativos que incluyen a la enfermedad de Parkinson. 

“Lo que encontramos sorprendente e importante acerca de estos resultados es que descubrimos un nuevo uso por parte de las neuronas para moléculas que solo se pensaban ser dominio del sistema inmune,” dice Carla Shatz, profesora de neurobiología de Harvard Medical School y autora principal de esta investigación.

“Qué están haciendo estas moléculas inmunes en el cerebro?  Los resultados de las investigaciones implican que están siendo utilizadas por las neuronas para lograr su funcionamiento normal durante el desarrollo y la plasticidad neuronal.”

 Mientras que las conexiones neuronales tempranas del cerebro son determinadas por instrucciones genéticas, el reordenamiento que ocurre durante el desarrollo, y el aprendizaje, es producto de los genes y de la actividad propia del cerebro.

La investigación de Shatz y su equipo sugiere que las dos moléculas inmunes juegan un papel en la remodelación del cerebro dependiente de su actividad.  Estas proteínas no solo se han encontrado en el hipocampo, la región del cerebro asociada con el aprendizaje, y en el núcleo genicular lateral, el área visual del cerebro, sino también en muchas otras regiones del cerebro del ratón.   

Los investigadores encontraron que los ratones mutantes deficientes en cualquiera de las dos proteínas carecían de un normal desarrollo en el núcleo genicular.

Normalmente, las proyecciones desde el ojo forman una pequeña zona ordenada en esa región.  Pero en los mutantes, las conexiones crearon un perfil más grande y difuso, presumiblemente porque las células del área no tenían el mecanismo molecular para eliminar las conexiones innecesarias.

Los ratones mutantes también experimentaron un funcionamiento anormal del hipocampo, la región del cerebro asociada con el aprendizaje.  En los ratones normales, la producción de moléculas CMH de clase 1 es especialmente alta en las áreas sensoriales del cerebro, aquellas áreas que se piensa que funcionan anormalmente en la gente son dislexia.