Estudio de la inhibición sináptica El ácido gamma-aminobutírico (GABA) es el principal neurotransmisor inhibidor del sistema nervioso central de los vertebrados. En un estudio se emplearon técnicas de imagen avanzadas y técnicas genéticas para estudiar los nexos estructurales y funcionales de los receptores GABA. Economía digital © Thinkstock La unión del GABA al receptor GABA de tipo A (GABA-A) induce la apertura de los canales iónicos específicos de cloro (Cl-), lo que permite el paso de iones a favor del gradiente de concentración. Dado que la concentración de iones Cl- es mayor en el líquido extracelular, estos iones entran e inhiben la transmisión de señales eléctricas a otras células. Aunque la agregación de receptores GABA-A resulta relevante tanto en individuos sanos como enfermos, los mecanismos de ensamble y modulación no se conocen con detalle. El proyecto GABAAR, financiado con fondos europeos, se inició con el objetivo de estudiar los receptores GABA-A durante la sinapsis e investigar el papel de la proteína de anclaje gefirina. «Gephyra» significa puente en griego. La gefirina forma un puente que une los receptores del neurotransmisor inhibidor al citoesqueleto postsináptico. Se marcaron las subunidades del receptor GABA-A y la gefirina con proteínas fluorescentes fotoconvertibles y se expresaron en neuronas cultivadas del sistema nervioso central. Se emplearon dos tipos de microscopía de localización fotoactivada (PALM) para confirmar que las subunidades sintetizadas forman receptores funcionales localizados correctamente en la superficie de la membrana plasmática durante la sinapsis. A continuación se estudió la gefirina. Se observó una relación entre la gefirina y otro receptor asociado al canal iónico de Cl- (para glicina). Además, se logró demostrar que los receptores de glicina competían por los sitios de unión a gefirina con los receptores GABA-A. En el estudio GABAAR se describieron cambios en la morfología y la estabilidad de los agregados de gefirina sinápticos y el grado de interacción entre proteínas, una información desconocida anteriormente. Los resultados son muy importantes para los campos de la ciencia que estudian las estructuras de agregados dinámicos, y se espera que las técnicas diseñadas en PALM sean de utilidad en este tipo de investigaciones. Se emplearon técnicas genéticas para alterar lo mínimo posible la estructura proteica de los recetores GABA-A. Los aminoácidos sintéticos se expresaron en ambos modelos proteicos y en los receptores neuronales funcionales. Estos estudios podrían posibilitar el marcaje de receptores individuales con un único fluoróforo, lo cual facilitaría la visualización de partículas individuales combinando la electrofisiología y la imagen por fluorescencia a fin de estudiar la estructura, la función y la dinámica de la proteína. En el proyecto GABAAR se desarrollaron técnicas eficaces para visualizar los cambios estructurales y funcionales durante la sinapsis inhibidora del sistema nervioso central de vertebrados. La aplicación de estas técnicas ya ha permitido obtener datos de interés sobre cuestiones antes desconocidas y se espera que contribuya a conocer mejor muchos otros sistemas biológicos. Palabras clave Inhibición sináptica, GABA, neurotransmisor, receptores del GABA, GABA-A, gefirina
