Los receptores de glutamato están implicados en las transmisiones sinápticas del sistema nervioso central / IBEC

Moléculas que se activan con luz para controlar la actividad de los receptores de glutamato

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Investigadores del IBEC, IQAC-CSIC y CNRS han desarrollado unas moléculas que pueden modular la actividad de los receptores de glutamato en el sistema nervioso central, con importantes aplicaciones en biomedicina.

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Los científicos han conseguido una molécula que cambia de forma al recibir luz violeta y que se acopla al receptor de glutamato

IBEC / Desde hace unos pocos años se trabaja en el desarrollo de los llamados fármacos o moléculas ‘fotoconmutadoras covalentes’ o TCP (del inglés ‘targeted covalent photoswitches’). Son moléculas cuya estructura se puede cambiar con luz. Ese cambio de forma hace que la molécula sea reconocida o no por un receptor biológico y que, por tanto, se acople a él como lo haría una llave a una cerradura. Ese acoplamiento hace que el receptor se active o no, lo que desencadena a su vez la actividad.

Un trabajo publicado recientemente en la revista Cell Chemical Biology y liderado por Pau Gorostiza, científico ICREA en el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), Amadeu Llebaria, del Instituto de Química Avanzada del CSIC en Catalunya (IQAC) del CSIC, y Cyril Goudet, del Instituto de Genómica Funcional del CNRS de Francia, ha presentado unas nuevas moléculas de este tipo.

En este caso, los científicos han conseguido una molécula que cambia de forma al recibir luz violeta y que se acopla al receptor de glutamato, lo que hace que éste último disminuya o aumente su actividad. El uso controlado de la luz permitiría un uso localizado y preciso de esa molécula.

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Uso para estudios biológicos del sistema nervioso central

Los receptores de glutamato están implicados en las transmisiones sinápticas del sistema nervioso central. Están implicados en multitud de procesos, como la percepción del dolor, la memoria, o la regulación motora. Igualmente, la alteración de su actividad se asocia a distintas enfermedades, por lo que constituyen puntos de acción interesantes para el desarrollo de fármacos.

Se podría plantear su uso para estudios biológicos del sistema nervioso central, o para evaluar moléculas en nuevas terapias

En un comentario publicado en la misma revista, Ferdinando Nicoletti, un experto mundial en receptores de glutamato, destaca la importancia y novedad de la investigación. Además, hace hincapié en el potencial de los compuestos fotoactivables en la investigación de fármacos para enfermedades como el Parkinson y su posible aplicación en tratamientos localizados en dolor.

Se podría plantear su uso para estudios biológicos del sistema nervioso central, o para evaluar moléculas en nuevas terapias. Igualmente, explica Amadeu Llebaria, se puede pensar su aplicación en fármacos que actúen de forma controlada en una zona determinada del cerebro y activarlos con ‘microleds’ implantables en el cuerpo. El trabajo aún está en la fase de lo que denominan prueba de concepto, en la cual se intenta demostrar si la estrategia es posible o no.

Estas moléculas podrían abrir la puerta a un tratamiento personalizado y mejorado de enfermedades mediante un diagnóstico previo específico y un ajuste personalizado del fármaco. Además, el uso de este tipo de fármacos podría llevar a un control preciso del sitio de acción y del ajuste de la duración de sus efectos, en línea con las nuevas tendencias de la ‘medicina de precisión’.

En el trabajo también han participado científicos de la Universitat Autònoma de Barcelona y el Centro de investigación Biomédica en red CIBER-BNN.

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Referencia:
Xavier Rovira, Ana Trapero, Silvia Pittolo, Charleine Zussy, Adèle Faucherre, Chris Jopling, Jesús Giraldo, Jean-Philippe Pin, Pau Gorostiza, Cyril Goudet, Amadeu Llebaria. OptoGluNAM4.1, a Photoswitchable Allosteric Antagonist for Real-Time Control of mGlu4 Receptor Activity. Cell Chemical Biology, Volume 23, Issue 8, 18 August 2016, Pages 929-934
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