La visualización de las interacciones entre ligando y receptor en enfermedades neurodegenerativas
Las alteraciones neurológicas y neurodegenerativas están aumentando de manera firme su prevalencia, constituyendo una pesada carga socioeconómica en los países europeos. Dado el aumento de la esperanza de vida de la población, existe una gran preocupación por la falta de tratamientos terapéuticos para estas afecciones debilitantes. Existen pruebas convincentes que implican la participación de unos receptores de la membrana celular denominados receptores unidos a proteína G (GPCR) en enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer. Los GPCR están implicados en la cascada amiloide, en la toxicidad mediada por el péptido beta amiloide y en la neuroinflamación observada en el Alzheimer. Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea FATOKUNEUFP7IIF2010 se centraron en el desarrollo de sondas fluorescentes para la visualización y cuantificación de los GPCR y sus ligandos. El objetivo era emplear estas herramientas moleculares en la detección de fármacos para investigar interacciones alostéricas. Es más, la identificación de ligandos que presentan efectos alostéricos de los GPCR se concibió como un medio para proporcionar neuroprotección. Los investigadores también estudiaron en detalle los receptores adenosina, los receptores metabotrópicos del glutamato y el receptor GABAB, ya que su modulación es muy importante en la neurodegeneración. Para la visualización de los GPCR, se sintetizó una serie de ligandos fluorescentes específicos para el GPCR y, seguidamente, se examinaron in vitro en líneas celulares. Posteriormente, empleando el receptor HT-5 de la serotonina como sistema modelo, los investigadores desarrollaron ensayos funcionales apropiados para determinar la calidad de nueve ligandos fluorescentes diferentes. Por último, se procesó un ligando con propiedades antagonistas para el receptor HT-5 con fines de diagnóstico por imagen y se espera que este ligando reemplace el uso de ligandos radiomarcados en los experimentos de unión competitiva. Respecto a los receptores de inhibición GABAB, los investigadores identificaron un ligando fluorescente con propiedades antagonistas, que también presentó propiedades fotofísicas excelentes para aplicaciones de diagnóstico por imagen. También se evaluaron las propiedades cinéticas de anclaje de estos ligandos por medio de la microscopia confocal. En conjunto, los socios del proyecto FATOKUNEUFP7IIF2010 han desarrollado herramientas moleculares que se espera que sean de gran utilidad para realizar investigaciones fisiológicas y farmacológicas sobre varios procesos patológicos. Es más, estas herramientas se podrían emplear tanto para comprender la cinética de aquellos medicamentos que tienen como diana farmacológica los GPCR como para proporcionar una explicación del comportamiento variable de diferentes fármacos en sus receptores diana.
Palabras clave
Neurodegeneración, receptores unidos a proteína G, ligandos fluorescentes, receptor GABAB
