De los canales iónicos a las enfermedades cardíacas
Los canales iónicos activados por voltaje se expresan en todos los tejidos humanos y presentan funciones fisiológicas diversas: generan y modulan la actividad eléctrica en células excitadoras (p.ej.: neuronas y miocitos) y participan en la liberación de neurotransmisores y hormonas. Las mutaciones en los canales iónicos causan diversas enfermedades. Por ello, el estudio de su estructura y función resulta fundamental para diseñar nuevos tratamientos. El equipo del proyecto «Molecular mechanisms of ion channels voltage-dependency» (MECAVDEP), financiado con fondos europeos, se dedicó a investigar los canales situados en el músculo cardíaco y estriado. Se estudió a escala molecular la dependencia de voltaje que presenta el canal de potasio (Kv) localizado en el miocardio y el canal de sodio (Nav) del músculo estriado. El canal proteico se une a un ligando que cierra el canal a través de un mecanismo dependiente de voltaje. Se estudió la posibilidad de emplear péptidos sintéticos activadores e inhibidores como tratamiento para enfermedades del músculo cardíaco y estriado. Se confirmó que el modelo molecular de dependencia de voltaje desarrollado en el proyecto servía también para el canal bacteriano NavSp1. Este canal, de estructura conocida, podría constituir una herramienta eficaz para descifrar los datos moleculares de la dependencia de voltaje. La creación de un modelo dinámico del canal NavSp1 activado por voltaje permitirá estudiar las interacciones con los péptidos activadores e inhibidores. Además, este modelo facilitará el diseño de péptidos de mayor potencia, lo que podría constituir un paso adelante hacia nuevas herramientas terapéuticas. El estudio de los efectos de veintisiete péptidos sobre las características biofísicas del canal Nav expresado en las células permitió describir los mecanismos implicados en su interacción con el canal. Cabe destacar que se logró corregir in vitro la mutación responsable del síndrome de QT largo en células COS-7 mediante un péptido activador. Los cardiomiocitos derivados de células madre pluripotentes inducidas procedentes de pacientes con síndrome de QT largo (actualmente disponibles en el laboratorio) se emplean como modelo fisiopatológico para evaluar la potencia de los péptidos.
Palabras clave
Canales iónicos, enfermedades, mecanismos moleculares, dependencia de voltaje, péptidos
