Redefinen la clasificación de receptores de glutamato, esenciales para el sistema nervioso central

Evolución de los receptores de glutamato. Los colores de los círculos indican los cuatro tipos de receptores principales.
Evolución de los receptores de glutamato. Los colores de los círculos indican los cuatro tipos de receptores principales.
Investigación
(28/11/2018)

Investigadores del Instituto de Investigación Biomédica Sant Pau (IIB Sant Pau), de la Universidad de Barcelona, la Universidad Autónoma de Barcelona y el Centro Nacional de la Investigación Científica (CNRS) de Francia han demostrado que las dos familias de receptores del neurotransmisor glutamato —esenciales para la transferencia del impulso nervioso entre neuronas— presentan una organización mucho más compleja de lo que se pensaba. La investigación, publicada en la revista eLife, constata que la clasificación vigente, aceptada por la comunidad científica desde hace más de veinte años, es insuficiente y está dominada por una visión excesivamente antropocéntrica de la evolución.

Evolución de los receptores de glutamato. Los colores de los círculos indican los cuatro tipos de receptores principales.
Evolución de los receptores de glutamato. Los colores de los círculos indican los cuatro tipos de receptores principales.
Investigación
28/11/2018

Investigadores del Instituto de Investigación Biomédica Sant Pau (IIB Sant Pau), de la Universidad de Barcelona, la Universidad Autónoma de Barcelona y el Centro Nacional de la Investigación Científica (CNRS) de Francia han demostrado que las dos familias de receptores del neurotransmisor glutamato —esenciales para la transferencia del impulso nervioso entre neuronas— presentan una organización mucho más compleja de lo que se pensaba. La investigación, publicada en la revista eLife, constata que la clasificación vigente, aceptada por la comunidad científica desde hace más de veinte años, es insuficiente y está dominada por una visión excesivamente antropocéntrica de la evolución.

En el estudio, liderado por el investigador Àlex Bayés del IIB Sant Pau, han participado los expertos Jordi García Fernández, Enrique Navas Pérez y Demián Burguera, pertenecientes al Grupo Evo-Devo-Genomics del Departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la Facultad de Biología de la UB. También han participado los investigadores David Soto y Esther Gratacós Batlle, del Departamento de Biomedicina de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, que han llevado a cabo la caracterización electrofisiológica de uno de los receptores tipo canal iónico descubiertos en este trabajo. Ello ha permitido demostrar que estos nuevos receptores son funcionales y por lo tanto son utilizados por ciertos organismos en la naturaleza.

En el trabajo se ha realizado un estudio muy exhaustivo sobre la historia evolutiva de las dos familias de receptores del neurotransmisor glutamato. Estas proteínas son uno de los pilares fundamentales del sistema nervioso, ya que permiten la formación de los impulsos nerviosos y modulan su potencia.

El estudio demuestra que la clasificación de estas dos familias es incompleta, especialmente en cuanto a los receptores que forman canales iónicos. A lo largo de los casi mil millones de años de evolución de los animales, la diversidad de receptores de glutamato aparecida es muy superior a la que reflejan los genomas de vertebrados.

Los trabajos anteriores en este ámbito se habían centrado en vertebrados, que aparecen hace unos cuatrocientos millones de años, y por tanto no podían identificar todas las clases de receptores que existen más allá de estas especies. El estudio de especies representantes de todos los linajes del reino animal ha permitido expandir muy significativamente la clasificación de estas familias. Este trabajo representa, por tanto, un cambio de fondo en el modo de entender la diversidad que existe en el seno de estas familias de receptores.

El estudio de las propiedades de los receptores descubiertos podría derivar en la identificación de receptores con propiedades nuevas y posibles aplicaciones en el campo de las neurociencias. Además, resulta interesante pensar qué sucedería si se hicieran estudios similares en otras familias de proteínas que se han estudiado principalmente en vertebrados y que son, por otro lado, la inmensa mayoría.

 

Referencia del artículo:
D. Ramos-Vicente, J. Ji, E. Gratacòs-Batlle, G. Gou, R. Reig-Viader, J. Luis, D. Burguera, E. Navas-Pérez, J. García-Fernández, P. Fuentes-Prior, H. Escriva, N. Roher, D. Soto, À. Bayés. «Metazoan evolution of glutamate receptors reveals unreported phylogenetic groups and divergent lineage-specific events». eLife, 28 de noviembre de 2018. Doi: 10.7554/eLife.35774