MADRID, 20 Ene. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Universidad de Duke, en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos, han descubierto la estructura de una proteína relacionada con el dolor y la percepción de calor. Se trata de un canal iónico en la membrana de la superficie celular llamado TRPV2, que juega un papel en una serie de procesos biológicos dispares, como mantener un corazón sano, ayudar eliminar patógenos y la inducción de la muerte celular en ciertos tipos de cáncer.
El estudio, publicado este lunes en la revista 'Nature Structural Biology and Molecular Biology', es un paso importante hacia nuevas terapias que se dirigen a los receptores del dolor. Más de cien millones de estadounidenses sufren de algún tipo de dolor agudo o crónico, un trastorno que está infradiagnosticado y poco tratado.
"Estos receptores están ganando una atención especial, ya que son muy importantes para la forma en la que percibimos y respondemos a nuestro medio ambiente", dice el autor principal del estudio, Seok-Yong Lee, profesor asistente de Bioquímica en la Escuela de Medicina de la Universidad de Duke. "Nuestros resultados dan una pista sobre cómo funciona un receptor, un componente necesario para el desarrollo de nuevos tratamientos para una variedad de enfermedades que implican la sensación", añade.
Los canales iónicos se encuentran dispersos en todas las membranas celulares y actúan como guardianes de la información que fluye dentro y fuera de las células. En el caso de TRPV ('Transient Receptor Potential Vanilloide'), esta información toma la forma de iones de calcio. Al igual que el giro de una válvula, los receptores TRPV se abren en respuesta al calor nocivo u otros estímulos, lo que permite una afluencia de iones de calcio que transmiten una señal a través del sistema nervioso al cerebro.
Biólogos estructurales como Lee creen que la deducción de los esquemas de estas válvulas puede darles el modelo para el diseño de fármacos que se dirigen a los canales iónicos. Recientemente, investigadores resolvieron la estructura de la primera proteína en la superfamilia TRPV, TRPV1, y sus resultados dieron una imagen de la proteína en dos estados diferentes: cuando estaba abierto al flujo de iones y cuando estaba cerrado.
En este estudio, Lee quería determinar la siguiente estructura en la línea, TRPV2. A diferencia de TRPV1, que sólo se encuentra en el sistema nervioso, TRPV2 está presente en todo el cuerpo y se ha implicado en una variedad de trastornos humanos, incluyendo enfermedades del corazón, la respuesta inmune y el cáncer, pero hacer una foto de esa proteína era más difícil de lo que parecía. A Lee le llevó varios años trabajar en las condiciones adecuadas para mantener la proteína bien dispersa y estable en solución bioquímica.
Gabriel Lander, biólogo del Instituto de Investigación Scripps en La Jolla, California, Estados Unidos, empleó una técnica avanzada, llamada criomicroscopía electrónica, para determinar la estructura de TRPV2 con resolución casi atómica. En total, Lander tomó cerca de medio millón de imágenes en 2D, que luego puso en un sofisticado programa informático para generar una imagen en 3D de la proteína.
Cuando los investigadores compararon la estructura de TRPV2 con TRPV1, se sorprendieron al encontrar que no encajaba en el molde para confirmar la apertura o el cierre de la proteína estrechamente relacionada. Más bien, parecía habitar en una etapa intermedia, lo que sugiere un tercer estado en el que el canal se desensibiliza a los estímulos repetidos, al igual que una persona puede acostumbrarse a los sonidos de un detector de humo defectuoso.
Lee cree que el estudio de este estado desensibilizado podría apuntar a una forma de aliviar el dolor crónico en las personas. "Si podemos obtener estas diferentes conformaciones, podemos generar una serie de instantáneas --tal vez incluso una película entera-- que nos permitirá entender cómo funciona esta máquina", concluye Lee.
