Revelan el mecanismo que desencadena la respuesta de las neuronas del cerebro

Investigadores del Grupo de Investigación en Descubrimiento de Fármacos basados en receptores acoplados a proteínas G del Instituto Hospital del Mar d'Investigaciones Médicas (IMIM) han revelado cómo se produce el proceso que desencadena la respuesta de las neuronas del cerebro. Este mecanismo es vital para saber cómo se producen los estados de ánimo o procesos como las adicciones. En estos casos tienen un papel vital los neurotransmisores, moléculas que ayudan a transmitir la información entre las neuronas a través de receptores especializados, los receptores acoplados a proteínas G (GPCRs).

La autora principal del estudio, la doctora Jana Selent, apunta que la neurotransmisión es uno de los procesos fisiológicos más cruciales, ya que su desregulación puede resultar en varios trastornos neuropsiquíatrics.

Cambios muy pequeños en cómo se realiza la transmisión de la información por parte de estas moléculas pueden provocar la activación de reacciones diferentes en el cerebro, algunas vinculadas con comportamientos, adicciones y con los diversos estados de ánimo.

Los investigadores han analizado a nivel atómico cómo los neurotransmisores se conectan con las proteínas situadas en la membrana celular de las neuronas. Así, fueron capaces de encontrar qué conexiones entre el neurotransmisor y su proteína receptora controlan cómo responderá la célula. Vieron que, de forma natural, la evolución ha causado pequeños cambios a las regiones donde se producen estas conexiones, generando diferentes proteínas capacitadas para generar diferentes respuestas celulares. Eso permite que el cuerpo pueda regular, de una forma muy precisa, la respuesta que un mismo neurotransmisor causa a la neurona y al cerebro. Con esta información, los autores del estudio pudieron predecir qué pasaría en cada ocasión, estudiando diferentes tipos de proteínas y de neurotransmisores modificados, comprobando sus conclusiones con experimentos celulares realizados en laboratorios.

El estudio ha permitido relacionar las pequeñas diferencias que pueden tener los receptores en estas regiones tan relevantes con la respuesta neuronal que generan al interaccionar con un mismo neurotransmisor. También han visto cómo neurotransmisores modificados pueden controlar con qué regiones de la proteína se pueden unir para ser capaces de causar una respuesta neuronal diferente.

El primer autor del estudio, el doctor Tomasz Stepniewski, ha explicado que eso permite diseñar moléculas que sólo se unan a unas determinadas regiones del receptor y a unos determinados tipos de receptores, lo cual no permite cambiar la respuesta neuronal. Ha añadido que eso es especialmente interesante en enfermedades neuropsiquiátricas como la esquizofrenia, determinadas adicciones o pautas de comportamiento, como las que regulan el hambre o el estado de ánimo. Ahora se tendrá que estudiar qué vías de señalización están implicadas a cada proceso para desarrollar los tratamientos, las moléculas, que permitan tratar estas patologías.