Los receptores acoplados a proteínas G (GPCR) son una gran familia de unos 800 tipos de receptores de la membrana celular que tienen un papel crucial en la transmisión de señales del medio externo al interior de las células. Y por ello, son la diana de un número importante de fármacos.
Ahora, un nuevo estudio liderado desde la Universidad de Birmingham, en el Reino Unido, y con la participación del grupo de investigación dirigido por Jana Selent en el Instituto de Investigaciones Médicas Hospital de Mar (IMIM), ha revelado en detalle el mecanismo molecular que explica cómo se regula la respuesta de la célula a los estímulos a través de estos receptores. En concreto, gracias a las herramientas de simulación a escala atómica provistas por el equipo del IMIM, han podido demostrar las dinámicas del papel regulador de la proteína beta arrestina en los GPCRs. Esta proteína se une a la parte intracelular de los GPCRs una vez estos han sido activados por un estímulo externo, y modula su acción. El grupo de Selent ha conseguido simular como y durante cuánto de tiempo la beta arrestina interacciona con los receptores.
“La interacción de la beta arrestina y los receptores activos es más dinámica de lo que se pensaba previamente, permitiendo un mejor control de las señales intermediadas por estos receptores”
Jana Selent (IMIM)
Según Tomasz Stepniewski y Brian Medel Lacruz, investigadores del IMIM que han participado en la investigación, este hallazgo demuestra que la beta arrestina podría ser una buena diana tanto para fármacos ya conocidos como para fármacos nuevos.
En efecto, tal y como explica Jana Selent, los GPCRs intervienen en una amplia gama de procesos biológicos, como por ejemplo:
- la percepción sensorial (vista, gusto y olfato)
- la señalización y regulación hormonal
- la neurotransmisión
- la función cerebral
- la inflamación
- la adhesión celular
- la percepción del dolor
Tanto es así que, actualmente, entre el 30 y el 40% de los fármacos existentes ejercen sus efectos sobre los GPCR. Así, conocer como la arrestina controla estos receptores abre nuevas vías de estudio para la mejora de fármacos conocidos o el diseño de nuevos fármacos más eficientes y menos tóxicos.
Los conocimientos obtenidos con el nuevo hallazgo se podrían aplicar potencialmente a cualquier enfermedad donde estén implicados los GPCR, por ejemplo, enfermedades cardiovasculares (hipertensión, insuficiencia cardíaca), trastornos neurológicos (Parkinson, Alzheimer, depresión) o trastornos metabólicos (obesidad, diabetes). De hecho, el grupo dirigido por Selent ya está empezando a trabajar en un potencial fármaco contra la esquizofrenia. No obstante, “habría que investigar el valor de esta estrategia para cada aplicación individual”, clarifica la investigadora.
