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PUBLICADO EN 'JOURNAL OF NEUROSCIENCE'

Investigadores españoles descubren las bases de una nueva señalización en la sinapsis neuronal

JANO.es · 04 mayo 2015

Un estudio del Instituto de Neurociencias proporciona las claves para el desarrollo de nuevos fármacos para modular la actividad cerebral.

Un grupo de investigadores del Instituto de Neurociencias, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Miguel Hernández de Elche (Alicante), ha identificado qué proteínas interactúan con los receptores sinápticos de las neuronas, descubriendo así las bases de una nueva señalización en la transmisión de información de estas células.

La sinapsis es una conexión o enlace intercelular repleto de receptores que pueden ser activados por neurotransmisores químicos, como por ejemplo el glutamato. Según explican los autores del trabajo, publicado en la revista Journal of Neuroscience, un receptor del glutamato es el llamado kainato, que forma un canal iónico -proteínas que controlan el paso de iones- cuya activación, cuando el glutamato es liberado, excita las neuronas.

Los receptores de kainato, a diferencia de otros receptores de su familia, pueden activar una vía alternativa que inhibe los canales de calcio, disminuye la liberación de neurotransmisores cerebrales y bloquea la repolarización de la membrana, ocasionando también así la excitación neuronal.

El investigador del CSIC Juan Lerma, del Instituto de Neurociencias, explica que "esta peculiaridad de los receptores de kainato constituye una vía alternativa, no canónica, de excitación neuronal que describió nuestro grupo de investigación hace unos años".

"Nos dimos cuenta de que algunas de las actividades de los receptores de kainato producían la activación de otras proteínas como la Fosfolipasa C y que se podían prevenir con la toxina pertúsica, lo que indicaba que la acción de los receptores de kainato estaba mediada por la activación de proteínas G, que son proteínas transductores de señales", ha explicado.

Estimulación del receptor

Aquella investigación abrió nuevas perspectivas sobre la concepción clásica de la señalización de los receptores de kainato pero dejó la incógnita de cómo se activa y qué elementos están involucrados. Para resolverla, los investigadores del Instituto de Neurociencias han llevado a cabo un estudio proteómico en ratones, analizando la estructura y función de las proteína.

En él, han identificado las proteínas que interactúan con la porción intracelular de una de las subunidades del receptor de kainato, la GluK1, entre ellas la proteína Go. Los científicos han demostrado que esta proteína se activa tras la estimulación del receptor y, usando ratones modificados genéticamente, han evidenciado que esta activación depende exclusivamente de la presencia de GluK1.

Una señalización no canónica

Esta señalización no canónica de los receptores de kainato está implicada en la alteración del equilibrio existente entre la excitación y la inhibición en el sistema nervioso, del cual depende el correcto funcionamiento cerebral, ha aclarado la investigadora del CSIC Isabel Aller.

"Nuestro trabajo ha proporcionado las claves para el desarrollo de fármacos capaces de discriminar entre ambos sistemas de señalización, lo que mejoraría la capacidad de modular la actividad cerebral de una manera fina", según Lerma.

De hecho, este experto cree que en el futuro podrían incluso diseñar pequeños péptidos que interrumpan el acoplamiento entre el receptor de kainato y la proteína G para controlar así su acción bloqueadora de la inhibición sináptica o, por ejemplo, controlar la repolarización neuronal que, en ocasiones, puede ser causa de hiperexcitabilidad y desarrollar epilepsia.

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