L’excitació en resposta a la llum de les cèl·lules fotoreceptores de la retina, conegudes com a cons i bastons, és altament dependent dels nivells intracel·lulars de la molècula GMPc. El GMPc regula l’obertura dels canals de membrana que frenarà l’excitació dels fotoreceptors, és per això, que en foscor trobem nivells alts de GMPc i en la llum nivells baixos.
El grup de la Dra. Ana Mendez, de l’Institut de Recerca Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) i de la Facultat de Medicina i Ciències de la Salut de la Universitat de Barcelona (UB), ha dut a terme un extens treball, encapçalat per Anna Plana-Bonamaisó, per aprofundir en el coneixement del metabolisme del GMPc que regula la resposta a la llum. El focus d’aquest estudi, publicat a la revista eLife, plana sobre l’enzim IMPDH1, implicat en la producció del substrat necessari per a la formació de GMPc. Sense la matèria prima no podrem produir GMPc, i per tant, no podrem controlar l’excitació dels fotoreceptors.
Les observacions d’aquest estudi apunten que, amb la finalitat d’adaptar la producció de la matèria prima del GMPc a la seva demanda, en funció de les condicions d’il·luminació, l’enzim IMPDH1 és regulat a molts nivells. Aquest treball revela que l’activitat d’aquest enzim in vivo és regulada per fosforilació del domini sensor de GDP/GTP (el substrat o matèria prima per la síntesi de GMPc). La fosforilació dependent de llum desensibiliza l’enzim de la inhibició per substrat, de manera que l’activitat enzimàtica augmenta amb la intensitat de llum. En condicions fisiològiques, aquest mecanisme contribuiria a adaptar la fisiologia dels fotoreceptors a les condicions d’il·luminació.
Un aspecte de gran interès és que les mutacions del IMPDH1 associades a cegueres se situen precisament en aquest domini regulador, el que apunta que aquestes mutacions alterarien aquest mecanisme de regulació implicant l’activació continua de l’enzim. Aquest treball suggereix que en les cegueres lligades a IMPDH1, la neurodegeneració de la retina estaria causada per un desequilibri en els nivells de GMPc, i preveu la possibilitat de contemplar l’ús d’inhibidors específics de l’IMPDH com a potencials teràpies en aquestes cegueres.