Un mecanismo molecular que regula la señalización neuronal podría guiar los tratamientos para la epilepsia, el dolor y la enfermedad de Alzheimer
Las neuronas transmiten información a la siguiente célula mediante la conversión de señales eléctricas en señales químicas. Un paso crucial en este proceso es la entrada de iones de calcio a la célula a través de los canales de calcio dependientes de voltaje. Un equipo de investigación ha descubierto, por primera vez, un mecanismo molecular que regula el canal de calcio dependiente de voltaje de tipo N (Ca V 2.2), el cual desempeña un papel fundamental en la transmisión de señales neuronales.
Al revelar el mecanismo que controla la apertura y el cierre de este canal, el equipo ha proporcionado una pista importante para el futuro desarrollo de terapias para trastornos cerebrales. Los hallazgos se publican en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
El tiempo que el canal de calcio permanece abierto varía según el tipo de subunidad beta (β), una proteína auxiliar que se une al canal. Sin embargo, hasta ahora se desconocía el mecanismo por el cual esta subunidad modifica la estructura del canal.
Mediante un análisis comparativo de diversos modelos de subunidades beta, el equipo de investigación descubrió que una región específica del canal donde se une la proteína auxiliar (R370, ubicada al inicio del bucle I-II) presentaba una curvatura inusual. Además, el equipo descubrió que este bucle pivota alrededor de R370 y actúa como una palanca, modificando la estructura del canal en diferentes ángulos según el tipo de subunidad beta unida a él. En consecuencia, el equipo presentó el primer modelo del mundo que muestra cómo el movimiento de esta palanca molecular modifica la estructura del canal de calcio.
Además, mediante la medición de los estados abierto y cerrado del canal utilizando técnicas electrofisiológicas y aplicando modelos cinéticos, el equipo de investigación demostró que estos cambios estructurales son cruciales para la transmisión de señales neuronales. Se espera que este descubrimiento represente un nuevo hito en el desarrollo de terapias para una amplia gama de trastornos cerebrales intratables que involucran canales de calcio, como el dolor neuropático, la epilepsia, el trastorno del espectro autista y la enfermedad de Alzheimer.
- Fuente: MedicalXpress
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