Los iGluR abren vías para modular el aprendizaje

"La cantidad y la función de los iGluR, especialmente de los receptores NMDA, se altera durante el envejecimiento, lo que contribuye al deterioro cognitivo asociado al envejecimiento", ha afirmado Vicente Felipo.

Enrique Mezquita. Valencia | 23/02/2012 00:00

Vicente Felipo, responsable del Laboratorio de Neurobiología del CIPF, de Valencia. (DM)

Los receptores ionotrópicos de glutamato (iGluR) son canales iónicos que se activan en respuesta a la unión de glutamato, el principal neurotransmisor excitador en mamíferos. Existen tres clases de iGluR (NMDA, AMPA y receptores de kainato) y su activación permite el flujo de potasio+ y sodio+ por el canal iónico. Además, los receptores NMDA y algunos tipos de receptores AMPA también permiten el transporte de calcio+. Aunque están presentes tanto en células periféricas como del sistema nervioso central, los mejor conocidos son los del cerebro, donde juegan un papel esencial en distintas funciones cerebrales, incluyendo la plasticidad sináptica y los procesos de aprendizaje y memoria; la capacidad de las sinapsis para modificar su intensidad en respuesta a la actividad es una propiedad fundamental del sistema nervioso y parece ser un componente esencial en el aprendizaje y la memoria.

La activación de iGluR conduce a la de las vías de transducción de señales asociadas, que modulan la plasticidad sináptica y otras funciones celulares

La activación de los iGluR conduce también a la de las vías de transducción de señales asociadas, que modulan la plasticidad sináptica y otras funciones celulares. En este escenario, según se ha puesto de manifiesto en el Simposio Internacional sobre iGluR: fisiología, patología y terapéutica, organizado por la Cátedra Santiago Grisolía de la Fundación Ciudad de las Artes y las Ciencias, de Valencia, la alteración de su función y de esas vías juega un papel principal en el deterioro cognitivo asociado a la edad y en diversas situaciones patológicas: la activación excesiva de los iGluR produce excitotoxicidad y ésta conduce a daño neuronal y neurodegeneración; de hecho, el fenómeno tiene un papel clave en el daño neuronal en la isquemia cerebral. En cambio, si se activan menos de lo necesario se producen déficits de aprendizaje, memoria y también puede producir neurodegeneración.
Además, alteraciones en iGluR están implicadas también en algunas enfermedades neurodegenerativas (Alzheimer y Parkinson) y neuropsiquiátricas (esquizofrenia o encefalopatía hepática). También se ha descrito recientemente un nuevo tipo de encefalitis debido a la presencia de autoanticuerpos contra el receptor NMDA. No obstante, según ha explicado a DM Vicente Felipo, miembro del comité organizador y científico del simposio y responsable del Laboratorio de Neurobiología del Centro de Investigación Príncipe Felipe (CIPF), de Valencia, ese conocimiento abre puertas y expectativas a los avances y mejoras en esos campos.
A modo de ejemplo, Felipo ha destacado que "la cantidad y la función de los iGluR, especialmente de los receptores NMDA, se altera durante el envejecimiento y se ha comprobado que estas alteraciones contribuyen al deterioro cognitivo asociado al envejecimiento". En este contexto, "es muy importante conocer cómo se regula su activación, localización celular, función, sus vías de transducción de señales, etc., para poder entender los mecanismos del aprendizaje y de la formación de memoria y de los procesos de degeneración y muerte neuronal".
Múltiples campos
En el simposio se han discutido los últimos avances en el conocimiento de la modulación del transporte, agrupación y función de los iGluR por diferentes mecanismos incluyendo la fosforilación, la S-nitrosilación o por la composición de subunidades de los receptores, así como por interacción con otras proteínas o moduladores (incluyendo neuroesteroides, leptina o TARP). También se ha analizado el papel de los iGluR en la plasticidad sináptica y la función cognitiva, los mecanismos subyacentes y la interacción con receptores de otros neurotransmisores, y el envejecimiento sobre los receptores NMDA.

UTILIDAD DE LOS TRATAMIENTOS

Los avances en el conocimiento han permitido articular tratamientos que modulan los procesos asociados a los iGluR, para mejorar el deterioro cognitivo en la enfermedad de Alzheimer o en encefalopatía hepática y prevenir o retrasar la muerte en hiperamonemia o fallo hepático agudos. A modo de ejemplo, Felipo ha apuntado que "en enfermedad de Alzheimer se está utilizando ya un antagonista de este mismo receptor NMDA, la memantina, en el tratamiento de los síntomas. Actualmente, según lo presentado en el simposio por Stuart Lipton y Wojciech Danysz, se están estudiando experimentalmente otros compuestos como la nitro-memantina, que parecen más eficaces en modelos animales y podrían tener un mejor efecto terapéutico y menos efectos secundarios en los pacientes".