Regular los lípidos de las membranas neuronales podría ser clave en el alzhéimer y el párkinson
Un estudio publicado en la revista Scientific Reports, del grupo Nature, ha demostrado, por primera vez, usando herramientas computacionales, que los lípidos poliinsaturados pueden alterar la velocidad de unión de dos tipos de receptores involucrados en algunas enfermedades del sistema nervioso. Los investigadores de la UB Francisco Ciruela y Maricel Gómez-Soler (Facultad de Medicina e IDIBELL), y Joan Carles Domingo y Begoña Cordobilla (Facultad de Biología) participan en este estudio, que ha sido liderado por investigadores del Programa de Investigación en Informática Biomédica del Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM) y de la Universidad Pompeu Fabra, junto con investigadores de la Universidad de Tampere (Finlandia).
Un estudio publicado en la revista Scientific Reports, del grupo Nature, ha demostrado, por primera vez, usando herramientas computacionales, que los lípidos poliinsaturados pueden alterar la velocidad de unión de dos tipos de receptores involucrados en algunas enfermedades del sistema nervioso. Los investigadores de la UB Francisco Ciruela y Maricel Gómez-Soler (Facultad de Medicina e IDIBELL), y Joan Carles Domingo y Begoña Cordobilla (Facultad de Biología) participan en este estudio, que ha sido liderado por investigadores del Programa de Investigación en Informática Biomédica del Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM) y de la Universidad Pompeu Fabra, junto con investigadores de la Universidad de Tampere (Finlandia).
Mediante simulaciones moleculares de última generación, que vendrían a ser como «microscopios computacionales», los investigadores han demostrado que una disminución de lípidos poliinsaturados en las membranas neuronales, como ocurre en los enfermos de párkinson o alzhéimer, afecta directamente a la velocidad de unión de los receptores de dopamina y adenosina. Estos receptores forman parte de la familia de los receptores acoplados a la proteína G (GPCR), localizados en la membrana celular y encargados de transmitir señales al interior de la célula.
Hasta ahora, diferentes estudios habían demostrado que el perfil lipídico cerebral de personas con enfermedades como el alzhéimer y el párkinson es muy diferente del de personas sanas. Estos estudios mostraban que los niveles de un ácido graso poliinsaturado presente en las membranas neuronales son considerablemente más bajos en el cerebro de los individuos enfermos. Los investigadores creen que esta diferencia en la composición lipídica de las membranas podría alterar la forma en que ciertas proteínas interactúan entre ellas, como en el caso de los receptores GPCR. Según los autores, el nuevo estudio sugiere que los lípidos poliinsaturados como el DHA pueden modular la velocidad a la que se forma este complejo proteico, lo que podría a su vez afectar a su función.
Las técnicas de simulación molecular de última generación han permitido observar a escala casi atómica dinámicas biológicas que no se habrían podido describir de otra manera con técnicas experimentales. Hasta hace relativamente poco, no era posible realizar simulaciones moleculares de esta magnitud; sin embargo, el campo de la simulación molecular ha sufrido una importante evolución en los últimos años, gracias a los avances en el desarrollo de hardware y software. Así, los expertos han podido simular la dinámica de unión de estos dos receptores en diferentes membranas lipídicas; lo que representa «un escenario biológico de relevancia para enfermedades del sistema nervioso», explica Ramon Guixà González, actualmente investigador en el Hospital Charité de Berlín y coautor de este estudio.
Estos resultados permitirán, en un futuro, iniciar nuevas vías de intervención terapéutica para regular la unión de estos receptores, bien a través de la composición de los lípidos de la membrana, bien diseñando nuevos lípidos que tengan un efecto modulador en esta velocidad de unión, lo que abre también la puerta a estudiar otros escenarios similares en que determinados lípidos de membrana puedan modular el comportamiento de otros receptores importantes a nivel clínico. Aunque, según los investigadores, el reto más importante a corto plazo consiste en estudiar cuál es el impacto real de disminuir o aumentar la velocidad de formación de este complejo proteico en la función celular donde se expresa.