Investigadores de la Universidad de Linköping en Suecia han descubierto un sitio de unión molecular previamente desconocido que puede influir en los impulsos eléctricos en los nervios. Los resultados se presentan en la revista Avances científicos . El descubrimiento abre la posibilidad de diseñar nuevos tipos de medicamentos contra afecciones como la epilepsia.
¿Qué tienen en común las toxinas de las ranas venenosas, el pez globo y los escorpiones con las drogas contra la epilepsia? La respuesta es que todas afectan la capacidad de los nervios para transmitir impulsos eléctricos al afectar los canales iónicos en los nervios.Pequeñas aberturas en la membrana celular de los nervios que se abren y cierran como puertas, para permitir que los iones cargados eléctricamente entren o salgan. Cuando suficientes iones fluyen hacia la célula nerviosa, se libera un impulso eléctrico y se transmite a lo largo del nervio.sin embargo, se vuelve demasiado fácil para que se libere un impulso eléctrico. El aumento de la excitabilidad eléctrica de los nervios se encuentra detrás de condiciones tales como ataques epilépticos, alteraciones del ritmo cardíaco y la experiencia del dolor.
La medicación antiepiléptica actualmente en uso, y las toxinas animales mencionadas anteriormente, reducen la excitabilidad eléctrica al cerrar un cierto tipo de canal iónico. Todas esas moléculas previamente conocidas se unen a ubicaciones en el canal iónico. Estos sitios de unión generalmente están rodeadospor agua. Por el contrario, la membrana celular por la que pasa el canal iónico está construida a partir de una bicapa de lípidos, que son una forma de grasa que repele las sustancias solubles en agua.
"Mostramos que una molécula pequeña está incrustada en la bicapa lipídica y tiene contacto directo con el canal iónico. Este es un tipo de sitio de unión fundamentalmente diferente. Una pregunta interesante es si tenemos moléculas naturales en el cuerpo que se unen acanales iónicos de la misma manera. Probablemente lo hagamos ", dice Fredrik Elinder, profesor del Departamento de Medicina Clínica y Experimental de la Universidad de Linköping.
Los investigadores que realizaron el estudio descubrieron previamente que los ácidos de resina naturales pueden regular un canal de iones que permite el paso de iones de potasio. Los ácidos de resina se encuentran en la resina de coníferas, como el pino sueco. Partiendo de unode los ácidos de resina, los químicos Xiongyu Wu y Peter Konradsson del Departamento de Física, Química y Biología de LiU han creado cerca de 200 nuevas moléculas.
"Todas las nuevas moléculas se basan en el mismo esqueleto básico, con diferencias muy pequeñas entre ellas. Algunas de ellas influyen en la dependencia del voltaje del canal iónico, y creemos que será posible explotar este mecanismo en futuros medicamentos", dice Nina Ottosson, ingeniera de investigación principal en el Departamento de Medicina Clínica y Experimental, y autora principal del artículo.
Los investigadores han investigado el efecto de las sustancias en un canal de iones de potasio de las moscas de la fruta. Este canal de iones es esencialmente el mismo en las moscas de la fruta y en los humanos. Cuando los investigadores querían examinar en detalle cómo las sustancias afectan el canal de iones,descubrieron el nuevo sitio de unión. También identificaron una fuerte relación entre la estructura química de las sustancias y su efecto en el canal iónico.
"Ahora que hemos encontrado este sitio de unión, es posible que nosotros u otros científicos podamos identificar otras moléculas que se unen a él. Nuestros hallazgos proporcionan información sobre cómo podemos modificar las sustancias para que sean lo más efectivas posible", dice Fredrik Elinder.
Aproximadamente un tercio de las personas con epilepsia aún experimentan convulsiones incluso cuando reciben tratamiento, y los medicamentos antiepilépticos disponibles actualmente a menudo tienen efectos secundarios como cansancio y mareos. Los investigadores esperan que las sustancias similares a los medicamentos puedan convertirse en nuevos medicamentos contraepilepsia.
La investigación recibió el apoyo del Consejo de Investigación de Suecia, la Fundación Sueca del Cerebro Hjärnfonden, la Fundación Sueca del Pulmón y la Infraestructura Nacional de Computación de Suecia. Algunos de los investigadores han presentado una solicitud de patente junto con este estudio.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Linköping Universitet . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :