Un aminoácido común, la glicina, puede enviar una señal de “desaceleración” al cerebro, lo que probablemente ayude a aliviar la depresión mayor, la ansiedad y otros trastornos del estado de ánimo en algunas personas, informan en línea científicos del Instituto Herbert Wertheim UF Scripps para la Innovación y Tecnología Biomédica. en la revista Science hoy.
El descubrimiento mejora la comprensión de las causas biológicas de la depresión mayor y podría acelerar los esfuerzos para desarrollar nuevos medicamentos de acción más rápida para trastornos del estado de ánimo tan difíciles de tratar, dijo el neurocientífico Kirill Martemyanov, Ph.D., autor correspondiente del estudio, que aparece en la edición del viernes.
“Hay medicamentos limitados para personas con depresión”, dijo Martemyanov, quien preside el departamento de neurociencia del instituto. “La mayoría de ellos tardan semanas antes de que entren en acción, si es que lo hacen. Realmente se necesitan nuevas y mejores opciones”.
La depresión mayor se encuentra entre las necesidades de salud más urgentes del mundo. Su número ha aumentado en los últimos años, especialmente entre los adultos jóvenes. A medida que aumentaron la discapacidad de la depresión, las cifras de suicidio y los gastos médicos, un estudio realizado por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. en 2021 calculó su carga económica en $ 326 mil millones anuales en los Estados Unidos.
Martemyanov dijo que él y su equipo de estudiantes e investigadores postdoctorales han pasado muchos años trabajando para lograr este descubrimiento.
No se propusieron encontrar una causa, y mucho menos una posible ruta de tratamiento para la depresión. En cambio, hicieron una pregunta básica: ¿Cómo reciben y transmiten señales los sensores en las células cerebrales y luego cambian la actividad de las células? Ahí estaba la clave para comprender la visión, el dolor, la memoria, el comportamiento y posiblemente mucho más, sospechó Martemyanov.
“Es increíble cómo funciona la ciencia básica. Hace quince años descubrimos un compañero de unión para las proteínas que nos interesaban, lo que nos llevó a este nuevo receptor”, dijo Martemyanov. “Hemos estado desenrollando esto durante todo este tiempo”.
En 2018, el equipo de Martemyanov descubrió que el nuevo receptor estaba involucrado en la depresión inducida por el estrés. Si los ratones carecían del gen del receptor, llamado GPR158, demostraron ser sorprendentemente resistentes al estrés crónico.
Eso ofreció una fuerte evidencia de que GPR158 podría ser un objetivo terapéutico, dijo. Pero, ¿qué envió la señal?
Un gran avance se produjo en 2021, cuando su equipo resolvió la estructura de GPR158. Lo que vieron los sorprendió. El receptor GPR158 parecía una abrazadera microscópica con un compartimento, similar a algo que habían visto en bacterias, no en células humanas.
“Estábamos ladrando al árbol completamente equivocado antes de ver la estructura”, dijo Martemyanov. “Dijimos, ‘Vaya, eso es un receptor de aminoácidos. Solo hay 20, así que los examinamos de inmediato y solo uno encaja perfectamente. Eso fue todo. Era glicina.
Eso no fue lo único extraño. La molécula de señalización no era un activador en las células, sino un inhibidor. El extremo comercial de GPR158 se conectaba a una molécula asociada que pisaba los frenos en lugar del acelerador cuando se unía a la glicina.
“Por lo general, los receptores como GPR158, conocidos como receptores acoplados a proteínas G, se unen a las proteínas G. Este receptor se unía a una proteína RGS, que es una proteína que tiene el efecto opuesto de la activación”, dijo Thibaut Laboute , Ph.D., investigador postdoctoral del grupo de Martemyanov y primer autor del estudio.
Los científicos han estado catalogando el papel de los receptores celulares y sus socios de señalización durante décadas. Los que todavía no tienen señalizadores conocidos, como GPR158, se denominan “receptores huérfanos”.
El hallazgo significa que GPR158 ya no es un receptor huérfano, dijo Laboute. En cambio, el equipo lo renombró mGlyR, abreviatura de “receptor de glicina metabotrópico”.
“Un receptor huérfano es un desafío. Quieres descubrir cómo funciona”, dijo Laboute. “Lo que realmente me emociona de este descubrimiento es que puede ser importante para la vida de las personas. Eso es lo que me levanta por la mañana”.
La glicina en sí misma se vende como un suplemento nutricional que mejora el estado de ánimo. Es un componente básico de las proteínas y afecta a muchos tipos de células diferentes, a veces de forma compleja. En algunas células envía señales de ralentización, mientras que en otros tipos de células envía señales de excitación. Algunos estudios han relacionado la glicina con el crecimiento del cáncer de próstata invasivo.
Se necesita más investigación para comprender cómo el cuerpo mantiene el equilibrio correcto de los receptores mGlyR y cómo se ve afectada la actividad de las células cerebrales, dijo. Tiene la intención de seguir así.
“Necesitamos desesperadamente nuevos tratamientos para la depresión”, dijo Martemyanov. “Si podemos abordar esto con algo específico, tiene sentido que pueda ayudar. Estamos trabajando en eso ahora”.