Avance científico para ayudar en la farmacoterapia para la salud mental y el abuso de sustancias
Debido a que los medicamentos ampliamente utilizados para la depresión modulan este proceso de transporte al unirse a los transportadores, los nuevos hallazgos ayudan a explicar cómo funcionan los medicamentos y la forma en que estimulantes como la cocaína y la anfetamina producen sus efectos. Esta nueva comprensión también debería resultar útil en el desarrollo de terapias con medicamentos más específicos para la ansiedad, la depresión, la esquizofrenia y el abuso de sustancias.
Los ISRS se desarrollaron sin una comprensión real de cómo funcionan y solo ahora los investigadores están comenzando a comprender cómo se unen y afectan a los transportadores. “Estos medicamentos son eficaces en el tratamiento de muchas enfermedades mentales, incluida la depresión, el trastorno obsesivo-compulsivo y el trastorno de pánico, lo que sugiere que estos trastornos tienen alguna relación con los niveles de serotonina en el cerebro. Nuestro estudio es el comienzo para comprender cómo funcionan los ISRS a un nivel mecanicista y por qué funcionan en algunas personas y no en otras ”, dijo el Dr. Haral Weinstein, coautor del estudio y profesor de fisiología y biofísica Maxwell M. Upson, y director del Instituto de Biomedicina Computacional (ICB) en Weill Cornell Medical College.
Los investigadores analizaron las proteínas transportadoras de la familia de los simportadores de Na +, que eliminan los neurotransmisores de la sinapsis en un proceso llamado recaptación que es esencial para el correcto funcionamiento de la transmisión neuronal. Los antidepresivos como Prozac y Zoloft, que son inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (ISRS), y la cocaína interfieren con el mecanismo de recaptación y alteran el proceso de intercambio normal entre las células.
El artículo que describe los nuevos hallazgos se publicó en la edición del 13 de mayo de Naturaleza y fue elogiado como una contribución significativa a la comprensión de la dinámica del ciclo del transporte en la sección "Noticias y opiniones" de la revista. Los revisores señalan que hasta ahora los biólogos no han podido ver los transportadores en un detalle de una sola molécula, pero la nueva investigación "levanta el telón y arroja luz sobre algunas de las coreografías" del transporte de membrana. En este punto de mira, la nueva investigación ilumina la vía de las moléculas transportadas y revela cómo las proteínas transportadoras escoltan a los iones y moléculas a través de las membranas formando pasajes de una manera que los investigadores comparan con las puertas que se abren y se cierran.
“El estudio de las proteínas transportadoras de membrana y los genes que las codifican ofrece la oportunidad de investigar muchos aspectos de los procesos patológicos. La apertura y cierre de las 'puertas' del transportador está orquestada por la unión de las sustancias transportadas y por fármacos inhibidores de formas que no pudieron ser determinadas por enfoques anteriores que no pudieron resolver los movimientos en proteínas individuales ”, dice un autor principal, el Dr. Jonathan Javitch, profesor Lieber de Terapéutica Experimental en los departamentos de psiquiatría y farmacología y el Centro de Reconocimiento Molecular del Centro Médico de la Universidad de Columbia.
Exactamente cómo se abren y cierran las puertas, y por qué, aún no se comprende completamente; sin embargo, los resultados de esta investigación son un paso importante en esa dirección. En el estudio actual, los investigadores estudiaron el transportador LeuT. Pudieron monitorear los cambios de moléculas individuales e informaron haber observado dos estados distintos que, según creen, informan sobre los estados abierto y cerrado del mecanismo de activación.
"Comprender los movimientos moleculares es importante porque las funciones de las enzimas dependen del movimiento", dice el Dr. Scott Blanchard, otro autor principal del nuevo estudio. “Para observar moléculas, adjuntamos moléculas informadoras llamadas fluoróforos que se pueden medir directamente a escala de una sola molécula. Al hacerlo, se puede obtener información sobre los movimientos de la proteína a la que están vinculados ".
