Nueva e inesperada vía de comunicación de un neurotransmisor

Se ha descubierto el primer ejemplo de un modo, que hasta ahora era desconocido, de comunicación basada en un neurotransmisor. El descubrimiento desafía el actual dogma sobre los mecanismos de señalización en el cerebro, y pone de manifiesto nuevas vías para el desarrollo de terapias encaminadas a tratar afecciones como la epilepsia, la ansiedad y el dolor crónico.

Las células cerebrales se comunican mediante la liberación de unas sustancias llamadas neurotransmisores que se enlazan a ubicaciones específicas, o receptores, en células adyacentes para provocar o impedir la excitación (generación de pequeñas corrientes eléctricas). Averiguar qué neurotransmisores se unen a qué receptores podría permitir a los científicos cambiar la forma en que esas células se comportan, o desarrollar fármacos que imiten a los neurotransmisores, lo que llevaría a nuevas terapias potenciales.

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El equipo de Rían Manville, Geoffrey Abbott y Maria Papanikolaou, de la Universidad de California en la ciudad estadounidense de Irvine, observó el punto de fijación de un fármaco anticonvulsivo sobre una proteína de canal iónico (KCNQ3), que, por lo que se sabe, responde a cambios eléctricos en el cerebro. La cuestión crucial que se plantea aquí es: ¿por qué se ha conservado en la evolución este punto de fijación durante más de 500 millones de años? Claramente, no pudo haberse desarrollado para el enlace de los fármacos modernos, tal como subraya Abbott. En el nuevo estudio, él y sus colegas han descubierto que esa punto de fijación evolucionó para enlazarse, con gran sensibilidad, a ciertos neurotransmisores, sustancias de señalización que se producen de manera natural en el cerebro.

Este modelo informático ilustra cómo GABA se une al punto de anclaje recién descubierto en un canal neuronal de potasio. (Imagen: Geoffrey Abbott, University of California, Irvine)

El equipo se centró entonces en las propiedades químicas que se sabe son necesarias para el enlace químico que permite la acción anticonvulsiva del fármaco retigabina. Identificaron que GABA, el neurotransmisor inhibidor primario en el sistema nervioso de los metazoos, posee unos atributos químicos similares, y comprobaron que se enlaza estrechamente a varios canales en la familia de los genes KCNQ, activándolos.

Abbott reconoce que esto fue para él y sus colegas una sorpresa total: Los genes KCNQ pertenecen a la clase de canales iónicos que se activan por voltaje, una superfamilia de canales sobre la que tiempo atrás se dictaminó que sus miembros no eran activados directamente por neurotransmisores.

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