Regular els lípids de les membranes neuronals podria ser clau en les malalties dʼAlzheimer i Parkinson
Un estudi publicat a la prestigiosa revista Scientific Reports, del grup Nature, ha demostrat, per primera vegada, usant eines computacionals, que els lípids poliinsaturats poden alterar la velocitat d'unió de dos tipus de receptors involucrats en algunes malalties del sistema nerviós. Els investigadors de la UB Francisco Ciruela i Maricel Gómez-Soler (Facultat de Medicina i IDIBELL), i Joan Carles Domingo i Begoña Cordobilla (Facultat de Biologia) participen en aquest estudi, que ha estat liderat per investigadors del Programa de Recerca en Informàtica Biomèdica de lʼInstitut Hospital del Mar d'Investigacions Mèdiques (IMIM) i de la Universitat Pompeu Fabra, juntament amb investigadors de la Universitat de Tampere (Finlàndia).
Un estudi publicat a la prestigiosa revista Scientific Reports, del grup Nature, ha demostrat, per primera vegada, usant eines computacionals, que els lípids poliinsaturats poden alterar la velocitat d'unió de dos tipus de receptors involucrats en algunes malalties del sistema nerviós. Els investigadors de la UB Francisco Ciruela i Maricel Gómez-Soler (Facultat de Medicina i IDIBELL), i Joan Carles Domingo i Begoña Cordobilla (Facultat de Biologia) participen en aquest estudi, que ha estat liderat per investigadors del Programa de Recerca en Informàtica Biomèdica de lʼInstitut Hospital del Mar d'Investigacions Mèdiques (IMIM) i de la Universitat Pompeu Fabra, juntament amb investigadors de la Universitat de Tampere (Finlàndia).
Mitjançant simulacions moleculars d'última generació, que vindrien a ser com «microscopis computacionals», els investigadors han demostrat que una disminució de lípids poliinsaturats en les membranes neuronals, com passa en els malalts de Parkinson o Alzheimer, afecta directament la velocitat d'unió dels receptors de dopamina i adenosina. Aquests receptors formen part de la família dels receptors acoblats a la proteïna G (GPCR), localitzats en la membrana cel·lular i encarregats de transmetre senyals a l'interior de la cèl·lula. Fins ara, diferents estudis havien demostrat que el perfil lipídic cerebral de persones amb malalties com l'Alzheimer i el Parkinson és molt diferent del de persones sanes. Aquests estudis mostraven que els nivells d'un àcid gras poliinsaturat present en les membranes neuronals són considerablement més baixos en el cervell dels individus malalts. Els investigadors creuen que aquesta diferència en la composició lipídica de les membranes podria alterar la forma en què certes proteïnes interactuen entre elles, com en el cas dels receptors GPCR.
Fins ara, diferents estudis havien demostrat que el perfil lipídic cerebral de persones amb malalties com l'Alzheimer i el Parkinson és molt diferent al de persones sanes. Aquests estudis mostraven que els nivells d'un àcid gras poliinsaturat present en les membranes neuronals, són considerablement més baixos en el cervell dels individus malalts. Els investigadors creuen que aquesta diferència en la composició lipídica de les membranes podria alterar la forma en què certes proteïnes interactuen entre elles, com en el cas dels receptors GPCRs. Segons els autors, el nou estudi suggereix que els lípids poliinsaturats com el DHA poden modular la velocitat a la qual es forma aquest complex proteic, fet que podria a la vegada afectar la seva funció.
Les tècniques de simulació molecular d'última generació han permès observar a escala gairebé atòmica dinàmiques biològiques que no sʼhaurien pogut descriure d'altra manera amb tècniques experimentals. Fins fa relativament poc, no era possible fer simulacions moleculars d'aquesta magnitud; no obstant això, el camp de la simulació molecular ha sofert una important evolució durant els últims anys, gràcies als avenços en el desenvolupament de nou maquinari i programari. Així, els experts han pogut simular la dinàmica d'unió d'aquests dos receptors en diferents membranes lipídiques, la qual cosa representa «un escenari biològic de rellevància per a malalties del sistema nerviós», explica Ramon Guixà González, actualment investigador a l'Hospital Charité de Berlín i coautor d'aquest estudi.
Aquests resultats permetran, en un futur, iniciar noves vies d'intervenció terapèutica per regular la unió d'aquests receptors, bé a través de la composició dels lípids de la membrana o bé dissenyant nous lípids que tinguin un efecte modulador en aquesta velocitat d'unió, la qual cosa obre també la porta a estudiar altres escenaris similars en què determinats lípids de membrana puguin modular el comportament d'altres receptors importants a nivell clínic. Encara que, segons els investigadors, el repte més important a curt termini consisteix a estudiar com és l'impacte real de disminuir o augmentar la velocitat de formació d'aquest complex proteic en la funció cel·lular on s'expressa.