Inteligencia artificial
Científicos españoles usan inteligencia artificial para identificar mutaciones clave vinculadas a enfermedades neurodegenerativas
Este trabajo internacional, en el que también participa la Universidad de San Antonio de Texas permite entender el efecto de ciertas variaciones en la señalización neuronal y el desarrollo de Parkinson, esquizofrenia o anorexia, entre otras patologías.
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La Universidad de Granada ha publicado un estudio pionero que analiza cómo las variaciones genéticas afectan a la estructura y función del canal SK3, una proteína esencial en la actividad de las neuronas dopaminérgicas. El trabajo de los científicos Coral del Val, Igor Zwir y Juan Emilio Martínez, pertenecientes a la Universidad de Granada, el Instituto DaSCI y el Instituto de Investigación Biosanitaria, en colaboración con la Universidad de San Antonio de Texas, ha sido publicado en la revista Frontiers in Neuroscience.
El mal funcionamiento del canal SK3, encargado de regular la excitabilidad de las neuronas mediante corrientes de potasio activadas por calcio, se vincula a enfermedades como la esquizofrenia, el trastorno bipolar, la anorexia nerviosa y el Parkinson. El estudio ha empleado herramientas de inteligencia artificial, como AlphaFold2, para modelar las estructuras proteicas de distintas variantes del gen KCNN3, revelando que algunas de ellas carecen de dominios esenciales para la función de este canal.
El trabajo abre nuevas vías para el desarrollo de fármacos
La doctora Coral del Val y coautora de este estudio explica que "este trabajo permite entender mejor cómo ciertas mutaciones pueden alterar la señalización neuronal y contribuir al desarrollo de enfermedades complejas". No sólo eso "abre nuevas vías para el diseño de fármacos que modulen la actividad del canal SK3", apunta el doctor Zwir.
Los investigadores proponen también un modelo sobre cómo la pérdida de función del canal SK3 puede facilitar la muerte neuronal por excitotoxicidad, un proceso implicado en la neurodegeneración. El estudio destaca la necesidad de realizar ensayos funcionales para validar estos hallazgos y explorar su potencial terapéutico.
Papel del canal SK3 en la muerte neuronal
La investigación propone que los canales SK3 desempeñan un papel esencial en la muerte de neuronas dopaminérgicas causada por dicha excitotoxicidad. Cuando una cantidad excesiva de la molécula AMPA se une a receptores específicos en estas neuronas, se desencadena una cascada de eventos: entra sodio, se despolariza la membrana y se activan canales de calcio, lo que provoca una acumulación de calcio dentro de la célula.
En condiciones normales, los canales SK3 ayudan a regular esta actividad expulsando potasio, lo que estabiliza la neurona. Pero en situaciones tóxicas, este mecanismo se bloquea, lo que impide que la célula se recupere. Como resultado, se genera estrés oxidativo, daño mitocondrial y una serie de señales que culminan en la muerte celular programada.
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