El medicamento ideal es aquel que solo afecta a las células y neuronas exactas para las que está diseñado para tratar, sin efectos secundarios no deseados. Este concepto es especialmente importante cuando se trata el delicado y complejo cerebro humano. Ahora, los científicos del Laboratorio Cold Spring Harbor han reveladoun mecanismo que podría conducir a este tipo de especificidad largamente buscada para tratamientos de accidentes cerebrovasculares y convulsiones.
Según el profesor Hiro Furukawa, el científico principal que supervisó este trabajo, "todo se reduce a la química".
Cuando el cerebro humano se lesiona, como durante un accidente cerebrovascular, partes del cerebro comienzan a acidificarse. Esta acidificación conduce a la liberación desenfrenada de glutamato.
"De repente, obtenemos más glutamato en todo el lugar que golpea el receptor NMDA y eso hace que el receptor NMDA comience a dispararse bastante", explica Furukawa.
En un cerebro sano, el receptor NMDA N-metil, D-aspartato es responsable de controlar el flujo de átomos o iones cargados eléctricamente, dentro y fuera de una neurona. El "disparo" de estas señales es crucial paraaprendizaje y formación de la memoria. Sin embargo, las neuronas hiperactivas pueden tener consecuencias desastrosas. Se han observado actividades anormales del receptor de NMDA en diversas enfermedades y trastornos neurológicos, como apoplejía, convulsiones, depresión y enfermedad de Alzheimer, y en individuos nacidos con mutaciones genéticas.
El equipo de Furukawa, en colaboración con científicos de la Universidad de Emory, buscó una manera de prevenir el exceso de receptores NMDA sin afectar las regiones normales del cerebro.
El trabajo anterior había identificado compuestos prometedores, llamados la serie 93, adecuados para este propósito. Deseosos de unirse con el receptor NMDA en un entorno ácido, estos compuestos regulan negativamente la actividad del receptor, incluso en presencia de glutamato, evitando así un exceso neuronaldisparo.
Sin embargo, los compuestos de la serie 93 a veces causan la consecuencia no deseada de inhibir los receptores NMDA en partes sanas del cerebro. Es por eso que Furukawa y sus colegas se propusieron determinar cómo podrían mejorar las características únicas de la serie 93.
Sus últimos resultados se detallan en Comunicaciones de la naturaleza .
Utilizando un método conocido como cristalografía de rayos X, los investigadores pudieron ver que un motivo en las ranuras compuestas de la serie 93 se inserta en una pequeña bolsa nunca antes notada dentro del receptor NMDA. La experimentación mostró que esta bolsa es particularmentesensible al pH a su alrededor.
"Ahora que vemos el bolsillo sensible al pH dentro de los receptores NMDA, podemos sugerir un andamio diferente", explicó Furukawa. "Podemos rediseñar el compuesto químico de la serie 93, llamémoslo serie 94, en talde manera que pueda ajustarse más eficazmente a ese bolsillo y se pueda obtener una mayor sensibilidad al pH. Por lo tanto, básicamente estamos comenzando nuestro esfuerzo para hacerlo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Cold Spring Harbor . Original escrito por Brian Stallard. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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