mayo 17, 2022

Los interruptores eléctricos de nuestro cerebro necesitan lípidos

Nuestras células cerebrales, y más específicamente los canales de proteínas en la pared celular, necesitan lípidos, o grasas, para funcionar correctamente. Estos son los hallazgos de un estudio internacional dirigido por el Laboratorio de Neurobiología Estructural en KU Leuven. Los investigadores identificaron la estructura de estas proteínas en presencia de una molécula lipídica a nivel atómico por primera vez.

interruptores eléctricos de nuestro cerebro necesitan lípidos

Canales de iones actuan como interruptores eléctricos

La membrana, o pared celular, de una célula cerebral viva alberga miles de proteínas. Una clase importante de proteínas de membrana son los canales iónicos. Estos son los responsables de la comunicación entre la célula y el mundo exterior. Los canales de iones son poros microscópicamente pequeños que pueden abrirse y cerrarse, permitiendo que los iones (partículas cargadas) entren y salgan de la célula. 

Como tal, los canales de iones son básicamente interruptores eléctricos con un botón de encendido / apagado. Controlar el interruptor requiere una llave. En nuestro cerebro, esta clave es un neurotransmisor: una sustancia química que se une al canal iónico, enviando el mensaje para abrir o cerrar la puerta del canal. 

Un ejemplo de dicho neurotransmisor es el ácido gamma-aminobutírico (GABA). Si este neurotransmisor se une al canal iónico, ralentiza el efecto de otras células cerebrales. Los sedantes e hipnóticos, como el diazepam o el zolpidem, hacen uso de esta función fortaleciendo el efecto del neurotransmisor.  

Interacciones lipídicas detalladas de los canales activados por GABA

Hasta hace poco, se sabía poco sobre las interacciones lipídicas detalladas de los canales activados por GABA, dice el profesor Chris Ulens del Laboratorio de Neurobiología Estructural. “El canal iónico humano es una proteína compleja y todavía no pudimos mapearlo completamente con cristalografía de rayos X, una técnica estándar utilizada para estudiar estructuras. Por eso estamos usando el canal iónico de una bacteria en lugar del humano. El canal de iones de una bacteria es en realidad una versión simplificada de nuestro canal de iones, lo que facilita técnicamente el análisis de su estructura.»

Sorprendentemente, esta técnica demostró que el canal iónico bacteriano GABA también alberga un lípido o una grasa. “Es una de las contrapartes bacterianas de nuestro colesterol. Las grasas como el colesterol se conocen principalmente como una posible causa de trastornos cardiovasculares. 

Nuestro estudio, sin embargo, muestra que el canal de iones GABA necesita lípidos para funcionar correctamente, al igual que se necesita una pequeña cantidad de aceite para lubricar una cadena, por ejemplo. Los lípidos garantizan que el canal de iones pueda cambiar de un estado (abierto o cerrado) al otro «. Este hallazgo abre perspectivas para el desarrollo de nuevos medicamentos basados ​​en moléculas de grasa. “Una vía de investigación interesante está relacionada con la de los sedantes: los medicamentos que se utilizan para la anestesia, por ejemplo”.

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