Tres equipos de cient¨ªficos reconstruyen la estructura del sistema de la dopamina para desentra?ar su papel en las adicciones o el p¨¢rkinson
Conocer la forma precisa de las mol¨¦culas abre la puerta al dise?o de f¨¢rmacos para los desequilibrios de la dopamina con menos efectos secundarios
La dopamina es un neurotransmisor con el que se comunican las neuronas para realizar todo tipo de tareas. Es la responsable, por ejemplo, de la motivaci¨®n o el apetito, o de que asociemos una emoci¨®n m¨¢s intensa al aprendizaje y as¨ª se genere un recuerdo duradero. Tambi¨¦n es importante para la funci¨®n motora y cuando desaparece de algunas regiones del cerebro puede causar el p¨¢rkinson. Por eso, la levodopa, que nuestro cuerpo metaboliza para fabricar dopamina, es el principal tratamiento para esta enfermedad neurol¨®gica.
La dopamina tambi¨¦n explica por qu¨¦ el uso de drogas como la coca¨ªna producen placer, bloqueando la absorci¨®n del neurotransmisor y manteniendo sus niveles elevados en el organismo. Pese a que las neuronas dopamin¨¦rgicas solo son el 1% de la poblaci¨®n del cerebro, su influencia en nuestras vidas es inmensa y la dopamina es una de las sustancias m¨¢s estudiadas.
Todos estos efectos dependen de un sistema parecido a un rompecabezas que es la biolog¨ªa molecular. La estructura de un neurotransmisor como la dopamina determina en qu¨¦ parte de las c¨¦lulas se puede encajar y qu¨¦ efecto va a tener en nuestro organismo, desde generar deseo sexual por una persona a pulsar el bot¨®n del mando del televisor para ver otro cap¨ªtulo de esa serie y condenarnos ma?ana al sue?o.
Ayer, tres grupos de cient¨ªficos liderados por Yan Zhao, de la Academia China de Ciencias, Eric Gouaux, de la Universidad de Ciencia y Salud de Oreg¨®n (EE UU) y Claus Loland, de la Universidad de Copenhague (Dinamarca), publicaron tres art¨ªculos en la revista Nature en los que, utilizando criomicroscop¨ªa electr¨®nica, muestran c¨®mo muchas mol¨¦culas se unen al transportador de la dopamina (DAT). Esta prote¨ªna es la encargada de recuperar la dopamina una vez que ha realizado su funci¨®n para mantener los niveles del neurotransmisor en unos niveles normales y reciclarlo para futuros usos.
La coca¨ªna o las anfetaminas, que modifican la motivaci¨®n y el deseo de quienes lo toman, consiguen sus efectos encaj¨¢ndose en el DAT e impidiendo que absorba la dopamina, manteniendo unos niveles elevados en el organismo y una excitaci¨®n anormal de sus usuarios. Sin embargo, el rompecabezas molecular de nuestro cuerpo tiene poco de simple. La benzatropina, una mol¨¦cula que se utiliza para controlar el temblor del p¨¢rkinson, tiene una estructura ligeramente diferente y se encastra en un lugar ligeramente distinto del DAT. ¡°Esta diferencia puede ofrecer una base estructural por la que la benzatropina terap¨¦utica [a diferencia de la coca¨ªna] no tenga riesgo de abuso y pueda tener propiedades antiadictivas¡±, apunta Harald Sitte, de la Universidad de Viena. Esto ofrece un punto de partida para crear medicinas que tengan un efecto terap¨¦utico, pero que no provoquen adicciones.
Otro de los aspectos interesantes que observaron los investigadores es que algunas mol¨¦culas modifican la estructura de otras, algo que complica la comprensi¨®n del rompecabezas y el empleo de este conocimiento para crear mol¨¦culas que traten algunas adicciones o enfermedades neurol¨®gicas, pero que tambi¨¦n introduce nuevas posibilidades. El equipo de Goaux identific¨® una palanca desconocida hasta ahora en ese mecanismo que utiliza el DAT para recoger la dopamina del cerebro y devolverla a su lugar de almacenamiento. Manipulando esa palanca con una mol¨¦cula (MRS7292) que inhibe el DAT pueden modular su funcionamiento sin interferir en otros sistemas, abriendo la puerta a nuevos tratamientos m¨¦dicos para problemas relacionados con los niveles de dopamina con menos efectos secundarios.
Uno de los tratamientos m¨¢s prometedores que pueden surgir de este nuevo conocimiento es el de la adicci¨®n a la coca¨ªna, una de las drogas m¨¢s consumidas en todo el mundo y que provoca mayores da?os a la salud. Ahora, faltan tratamientos eficaces frente a la dependencia de este estupefaciente, pero ¡°con el conocimiento de c¨®mo se liga la coca¨ªna al DAT e inhibe su funci¨®n podremos evitar que eso suceda¡±, explica Loland. ¡°Si impedimos que la coca¨ªna se una al DAT, podemos crear un ant¨ªdoto [para la droga], algo que podr¨ªa funcionar de un modo similar a como lo hace la metadona con los adictos a la hero¨ªna¡±, concluye.
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