Un equipo con participación del CSIC descubre un nuevo mecanismo de comunicación celular

l estudio, cuyas conclusiones aparecen esta semana en la edición digital de la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias estadounidense (PNAS), ha sido coordinado por el farmacólogo canadiense Douglas Bayliss, de la Universidad de Virginia (EEUU), con la colaboración de los investigadores del CSIC Félix Viana y Ana Gomis, que trabajan en el Instituto de Neurociencias de Alicante (centro mixto del CSIC y la Universidad Miguel Hernández de Elche).

Los científicos describen en el artículo una forma de comunicación entre receptores de membrana con siete dominios transmembrana (miembros de la superfamilia más extensa de proteínas en el genoma humano) y canales iónicos a través de las proteínas Gq y G11. En concreto, el estudio ha descifrado el mecanismo de inhibición de un canal de potasio conocido como TASK1 a partir de la activación de varios tipos de receptores. Para ello se han utilizado distintas técnicas moleculares, bioquímicas, biofísicas y de microscopía digital.

El investigador del CSIC Félix Viana señaló que "las células son como un inmenso territorio cubierto de poblaciones, las proteínas, comunicadas por multitud de carreteras. Nosotros hemos descubierto un camino alternativo a las vías ya conocidas. Ahora tenemos que averiguar si es una vía de comunicación muy transitada, y si conduce a muchas poblaciones distintas".

Los receptores acoplados a proteínas Gq y G11 cumplen importantes funciones en la coagulación sanguínea, la regulación de la liberación de hormonas hipofisarias, la función de la glándula tiroides, la función renal y la excitabilidad neuronal (incluyendo los ritmos de vigilia-sueño), entre otras. Los hallazgos sobre la modulación de los canales de potasio, presentes en tejidos del cerebro, el corazón, el aparato digestivo o la glándula suprarrenal, pueden mejorar el conocimiento fisiopatológico de estos órganos.

En el caso del sistema nervioso, la modulación de los canales TASK está implicada en los mecanismos de acción de los anestésicos generales o la sensibilidad a la hipoxia (falta de oxígeno en el cerebro).

El papel de los receptores, de los que existen 900 variantes en el genoma humano, es esencial para la vida, ya que transmiten los estímulos originados en el medio externo a las células que componen el organismo. El siguiente paso de la investigación será identificar las partes de la proteína G y el canal iónico que operan en la interacción, es decir, "la llave y la cerradura del mecanismo", según aclara Viana.

Félix Viana (Vigo, 1960), es licenciado en Medicina y Cirugía por la Universidad de Santiago de Compostela (1983) y Doctor en Fisiología y Biofísica por la Universidad de Washington, Seattle, EE.UU. (1992). Ha realizado estancias postdoctorales en EE.UU., Bélgica y Alemania. Sus principales líneas de investigación son la función de los canales iónicos en la excitabilidad neuronal y la fisiología del dolor y de la transducción sensorial.