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Estudio revela la estructura de un receptor crucial para el desarrollo y la función cerebral

Un grupo de científicos esclarece la estructura de los receptores a los que se orientan los tratamientos con antidepresivos y otros fármacos; esto podría contribuir a mejorar las terapias
Ya existen anestésicos, sedantes y antidepresivos dirigidos a los receptores GABA tipo A por su importancia para la función cerebral. Un equipo de investigación descubrió detalles de la estructura molecular del receptor GABA que podrían contribuir al desarrollo futuro de mejores terapias. (OHSU)
Ya existen anestésicos, sedantes y antidepresivos dirigidos a los receptores GABA tipo A por su importancia para la función cerebral. Un equipo de investigación descubrió detalles de la estructura molecular del receptor GABA que podrían contribuir al desarrollo futuro de mejores terapias. (OHSU)

Un equipo científico ha revelado la estructura molecular de un tipo de receptor que es crucial para el desarrollo y la función cerebral.

Conocidos como receptores GABA tipo A, ya existen anestésicos, sedantes y antidepresivos dirigidos a estos receptores por su importancia para la función cerebral. El descubrimiento, publicado hoy en la revista Nature, revela los conjuntos y estados dominantes del receptor GABA, un hallazgo que podría propiciar el desarrollo de nuevos compuestos más específicos para el tratamiento de diversos trastornos médicos.

“Es el jugador principal para equilibrar la agitación y la inhibición en el cerebro”, explicó Chang Sun, Ph.D., investigador posdoctoral en el Vollum Institute de Oregon Health & Science University. “Afecta todos los aspectos de la función cerebral, desde la función motora hasta la memoria y la capacidad de aprender, además de las emociones y la ansiedad”.

Eric Gouaux, Ph.D. (OHSU)
Eric Gouaux, Ph.D. (OHSU)

“Como el ‘interruptor de apagado’ es tan crucial, los receptores de GABA están diseminados por todo el cerebro”, añadió el autor sénior Eric Gouaux, Ph.D., científico sénior del Vollum Institute de OHSU e investigador en Howard Hughes Medical Institute.

El receptor se define por conjuntos de cinco lados, o pentaméricos, derivados de 19 subunidades diferentes, cada una de las cuales da lugar a una enorme cantidad de configuraciones que pueden o no tener relevancia clínica. En este caso, con un enorme esfuerzo, los investigadores lograron aislar los conjuntos nativos en ratones y les infundieron medicamentos comunes utilizados para tratar el insomnio y la depresión posparto.

Luego pudieron visualizar tres poblaciones estructurales importantes del receptor.

“Este estudio muestra cuáles son los conjuntos y estados dominantes del receptor GABA”, dijo Gouaux. “Ese es realmente el gran descubrimiento: nadie había podido desentrañar cuál de los cientos de miles de conjuntos eran los más densamente poblados”.

El descubrimiento muestra el receptor GABA es su estado nativo y no en cultivo de tejido, como en trabajos anteriores, dijo la coautora Sarah Clark, Ph.D., exbecaria posdoctoral del laboratorio de Gouaux y hoy profesora adjunta en Oregon State University. El equipo de investigadores aprovechó la tecnología de última generación de criomicroscopía electrónica para revelar la estructura en su estado natural, en contraste con las técnicas anteriores que requerían la cristalización de grandes cantidades de moléculas idénticas para formar una imagen artificial de su estructura nativa.

“Usamos una combinación de criomicroscopía electrónica y microscopía de molécula única para poder contar las subunidades de cada complejo pentamérico”, dijo.

Gouaux agradeció a OHSU y al Jennifer and Bernard Lacroute Endowed Chair in Neuroscience por apoyar esta investigación de alto riesgo y cuyo resultado es altamente gratificante, junto al Howard Hughes Medical Institute, por brindar su apoyo sostenido durante más de tres años para llegar al descubrimiento.

“Este tipo de trabajo es difícil de financiar, porque nadie cree que vaya a funcionar”, dijo Gouaux.

El apoyo financiero fue aportado por los Institutos Nacionales de Salud, con la subvención 5R01GM10040. El contenido es responsabilidad únicamente de los autores y no necesariamente representa las opiniones oficiales de los NIH.

Todas las investigaciones que involucren animales en OHSU deben ser revisadas y aprobadas por el Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) de la universidad. La prioridad del IACUC es garantizar la salud y la seguridad de los animales que participan en la investigación. El IACUC también revisa los procedimientos para garantizar la salud y seguridad de las personas que trabajan con los animales. No se puede realizar ningún trabajo con animales vivos en OHSU sin la aprobación del IACUC.

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