Estudios neurocientíficos han demostrado fehacientemente que los canales de potasio juegan un papel protagónico en el control de la actividad eléctrica de las neuronas en el cerebro.

En línea con esta noción, un estudio realizado por investigadores de la Escuela de Medicina Monte Sinaí de Nueva York identificó y caracterizó un nuevo compuesto que abre selectivamente una subclase de canales de potasio y puede suprimir funcionalmente las convulsiones en un modelo animal de epilepsia.

Inhibición cerebral

El equipo de investigación identificó un compuesto llamado GIGA1 a través de una pantalla virtual de 750.000 compuestos químicos utilizando un modelo de alta resolución en los canales de la proteína G activada internamente rectificadora de potasio (GIRK, por sus siglas en inglés)

El equipo pudo evidenciar que la administración sistémica del compuesto GiGA1 exhibió propiedades anticonvulsivas en un modelo animal de epilepsia aguda.

Los canales GIRK, que proporcionan una fuente importante de inhibición en el cerebro, están implicados en una variedad de trastornos neurológicos, y se sabe que están directamente afectados por el alcohol.

Utilizando un modelo estructural de un canal GIRK unido al alcohol para el cribado virtual y el posterior análisis funcional, el equipo logró identificar el compuesto GiGA1, un activador del canal GIRK. La electrofisiología unicelular demostró que GiGA1 tiene propiedades similares al alcohol, pero es más potente y activa canales GIRK expresados ​​de forma nativa en el hipocampo.

Propiedades anticonvulsivas

El compuesto GiGA1 activa preferentemente un subconjunto de canales GIRK, los que contienen las subunidades GIRK1 y GIRK2, que se encuentran más comúnmente en el cerebro. GiGA1 también activa los canales GIRK expresados ​​de forma nativa en las neuronas del hipocampo y, a su vez, reduce la excitabilidad neuronal.

La electrofisiología unicelular demostró que el compuesto GiGA1 tiene propiedades similares al alcohol, pero es más potente y activa canales GIRK expresados ​ en el hipocampo.

Luego de realizar una serie de experimentos, el equipo pudo evidenciar que la administración sistémica del compuesto GiGA1 exhibió propiedades anticonvulsivas en un modelo animal de epilepsia aguda.

El compuesto identificado podría fundamentar el desarrollo de tratamientos potenciales para los trastornos cerebrales, incluida la epilepsia y el trastorno por consumo de alcohol.

Complementariamente, los investigadores observaron que una inyección sistémica del compuesto GiGA1 entre 15 a 30 minutos antes de inducir las convulsiones en los animales modelo redujo significativamente su gravedad.

Los investigadores señalan que el estudio destaca por dos razones principales: primero, recalca el enfoque integrado de identificación de moduladores de canales iónicos con especificidad de subunidad, lo cual es un avance plausible.

En segundo lugar, explican los autores, el activador recientemente descubierto de los canales GIRK podría fundamentar el desarrollo de tratamientos potenciales para los trastornos cerebrales, incluida la epilepsia y el trastorno por consumo de alcohol.

Referencia: Identification of a G-Protein-Independent Activator of GIRK Channels. Cell Reports, 2020. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.107770