Representación de un conjunto de neuronas.
Vía Wikimedia Commons.

Nuestra mente está conformada como la más compleja de las maquinarias de la naturaleza. En ella, cada elemento cumple una función y todos se relacionan entre sí para funcionar armónicamente. Es por esto que, si hay fallas en alguno de ellos, como en los transportadores de glutamato, entonces el cerebro podría presentar problemas, como las enfermedades neurológicas.

Sin embargo, no se puede saber si elementos como estos están funcionando adecuadamente cuando no se los ha estudiado en profundidad. De allí que los investigadores Ichia Chen, Shashank Pant, Qianyi Wu, Rosemary Cater, Meghna Sobti, Robert Vandenberg, Alastair G. Stewart, Emad Tajkhorshid, Josep Font y Renae Ryan se dieran entonces a la tarea de conocer a fondo cómo son y de qué forma actúan estas proteínas.

Glutamato: el promotor de la conversación entre células

Durante siete años, los investigadores australianos y estadounidenses, coordinados por la Universidad de Sydney, investigaron la comunicación neuronal y específicamente, cómo se transportaba el glutamato en estos procesos.

A estas alturas, otras investigaciones ya nos han detallado cómo se comunican las neuronas. Sin embargo, justamente el proceso de transporte del glutamato se había mantenido en la oscuridad.

Las proteínas transportadoras de este, en particular, son unas de las máquinas moleculares más importantes de procesos que van desde la comunicación entre células y la señalización nerviosa hasta el metabolismo, el aprendizaje y la memoria. Sin embargo, hasta ahora, no se conocían por completo ni su forma ni todas sus funciones. Ahora, con el nuevo estudio, las cosas han cambiado.

El ‘ascensor retorcido’ que transporta el glutamato

Luego de tomar “fotografías” de los transportadores de glutamato, finalmente es posible saber cómo estos lucen y de qué forma se relacionan con las enfermedades neurológicas. Para poder hacer esto, se contó con un novedoso proceso conocido como microscopía electrónica criogénica, que analiza imágenes microscópicas colocadas sobre una capa de vidrio a través del uso de electrones para “capturar” la imagen.

Con dichas fotos, se identificó que los transportadores de glutamato se manejan y actuán como ascensores retorcidos. Gracias a su forma, son capaces de moverse por las células y transportar el glutamato allí donde se necesite. Además, por su estilo “retorcido” es posible que estos maniobren en muchas más direcciones que si tuvieran siempre un solo camino delimitado.

Más que un simple transporte

Con la investigación, se reveló otro detalle que hace de los transportadores de glutamato herramientas vitales para el mejor entendimiento de las enfermedades neurológicas. Estas proteínas transportadoras no solo son buenas para interactuar con el glutamato.

Ahora, según parece, también se las ha relacionado con la distribución del agua y de los iones de cloruro. Sin embargo, para facilitar el paso de estos, cambia su comportamiento. En este caso, la proteína no se presenta como un elevador que va de allá para acá, sino que se convierte en un canal que le da a estos elementos la oportunidad de moverse libremente.

Conocer los transportadores de glutamato nos ayudará a abordar mejor las enfermedades neurológicas

Según los investigadores, el conocimiento obtenido podría ayudar a la medicina a hacer grandes avances. Para estos momentos, ya se había relacionado a los transportadores de glutamato –y a sus fallas– con la aparición de problemas neurológicas como el Alzheimer, los accidentes cerebrovasculares o la ataxia episódica.

Ahora, gracias a los nuevos datos, no solo será posible ver la relación, sino también especificar los porqués detrás de esta. De este modo, se podrán desarrollar nuevos mecanismos, terapias y fármacos que ataquen el punto del problema o que solvente la falla que presentan los transportadores, de forma que la enfermedad neuronal deba retroceder o, por lo menos, frenar su paso.

Referencia:

Glutamate transporters contain a conserved chloride channel with two hydrophobic gates: https://doi.org/10.1101/2020.05.25.115360

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