El Departamento de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial de la Universidad de Granada (Instituto DaSCI) publicó “un estudio pionero que analiza cómo las variaciones genéticas afectan a la estructura y función de una proteína esencial en la actividad de las neuronas dopaminérgicas (canal SK3)”. Para ello, se emplearon herramientas de inteligencia artificial, como AlphaFold2, "para modelar las estructuras proteicas de distintas variantes del gen", revelando que algunas de estas proteínas "carecen de dominios esenciales para la función del canal’.

"Las neuronas dopaminérgicas son células del cerebro que se encargan de producir dopamina y transmitirla hacia otras células del sistema nervioso. Participan en una gran variedad de procesos biológicos, principalmente en el movimiento, la motivación y la función intelectual. Los mecanismos dopaminérgicos son fundamentales para la regulación de otras funciones biológicas, incluyendo el placer y la regulación endocrina", según el consenso científico de la gran mayoría de neurólogos.

Las conclusiones del estudio en cuestión, 'In silico prediction of the impact of genomic variations in the small conductance calcium activated potassium channel SK3 structure and function', fueron publicadas en la revista 'Frontiers in Neuroscience'. Lo firman Coral del Val, Igor Zwir y Juan Emilio Martínez, pertenecientes a la Universidad de Granada (UGR), el Instituto DaSCI y el Instituto de Investigación Biosanitaria, en colaboración con otros investigadores y la Universidad de San Antonio de Texas, según comunicó la Universidad de Granada.

“Este trabajo nos permite entender mejor cómo ciertas mutaciones pueden alterar la señalización neuronal y contribuir al desarrollo de enfermedades complejas”, explicó la doctora Coral del Val. “Además, abre nuevas vías para el diseño de fármacos que modulen la actividad del canal SK3”, según apuntó el doctor Zwir.

Los investigadores diseñaron un modelo sobre “cómo la pérdida de función del ‘canal SK3’ puede facilitar la muerte neuronal por excitotoxicidad, un proceso implicado en la neurodegeneración”, por el cual las neuronas son dañadas y destruidas.

El estudio destacó además “la necesidad de realizar ensayos funcionales para validar estos hallazgos y explorar su potencial terapéutico”.

“El ‘canal SK3’, codificado por el gen KCNN3, regula la excitabilidad de las neuronas mediante corrientes de potasio activadas por calcio. Su mal funcionamiento se vincula a enfermedades como la esquizofrenia, el trastorno bipolar, la anorexia nerviosa y el párkinson", indicó el informe.

La investigación propone aparte que los canales SK3 “desempeñan un papel esencial en la muerte de neuronas dopaminérgicas causada por excitotoxicidad”. “Cuando una cantidad excesiva de la molécula AMPA se une a receptores específicos en estas neuronas, se desencadena una cascada de eventos: entra sodio, se despolariza la membrana y se activan canales de calcio, lo que provoca una acumulación de calcio dentro de la célula”, explicó la publicación científica.

“En condiciones normales, los canales SK3 ayudan a regular esta actividad expulsando potasio, lo que estabiliza la neurona. Pero en situaciones tóxicas, este mecanismo se bloquea, lo que impide que la célula se recupere. Como resultado, se genera estrés oxidativo, daño mitocondrial y una serie de señales que culminan en la muerte celular programada”, concluyeron los investigadores.