Los receptores ionotrópicos de glutamato desempeñan numerosas funciones en el funcionamiento fisiológico de las sinapsis, y su desregulación está asociada a múltiples condiciones neuropatológicas. Cada vez existen más evidencias que indican que las subclases de estos receptores (NMDA, AMPA o Kainat) son estructuras dinámicas que se movilizan entre el citosol y la membrana neuronal, donde actúan como canales de calcio. Esto ha abierto nuevas vías de investigación que tienen como objetivo explicar cómo y por qué estos receptores llegan a la membrana sináptica o la abandonan.
El investigador David Soto, del grupo de investigación de Neurobiología Celular y Molecular, y el jefe del subgrupo de Neurobiología de los receptores ionotrópicos de glutamato, Xavier Altafaj, han publicado recientemente dos estudios independientes en la revista Frontiers of Neuroscience. En sus estudios, se han identificado nuevos reguladores moleculares de la neurotransmisión glutamatérgica que pueden contribuir a importantes cambios de paradigma en el campo y, sobre todo, ayudar a entender las perturbaciones en el tráfico de receptores de glutamato implicados en la patogénesis de las enfermedades neurológicas.
El trabajo del grupo de Soto (Gratacós-Batlle et al., 2015) describe la carnitina palmitoiltransferasa 1C (CPT1c) como un nuevo regulador de la expresión de superficie de receptores AMPA (AMPARs) en neuronas. La modulación fina del tráfico en la membrana de los AMPARs es fundamental en la actividad sináptica normal y en procesos de plasticidad sináptica. Los autores presentan CPT1c como candidata para regular la fisiología neuronal de los AMPARs.
Por otra parte, el estudio publicado por el grupo de Xavier Altafaj (Grau et al., 2014) describe la proteína quinasa DYRK1A como un regulador directo de los receptores NMDA, y propone un nuevo mecanismo para el control de la neurotransmisión glutamatérgica en las neuronas. En el contexto del síndrome de Down (SD), patología en la que el grupo de Altafaj había demostrado previamente el papel clave de DYRK1A y de la desregulación de los receptores NMDAR (NMDAR), este estudio proporciona la evidencia molecular, celular y funcional que DYRK1A afecta directamente NMDAR, abriendo así nuevas vías para entender y diseñar estrategias terapéuticas.
Grau C, Arató K, Fernández-Fernández JM, Valderrama A,
Sindreu
C, Fillat C, Ferrer I, de la Luna S, Altafaj X. DYRK1A-mediated phosphorylation of GluN2A at Ser(1048) regulates the surface expression and channel activity of GluN1/GluN2A receptors.Front Cell Neurosci. 2014 Oct 17;8:331. doi: 10.3389/fncel.2014.00331.
Gratacòs-Batlle E,
Yefimenko N,
Cascos-García
H, Soto D.AMPAR interacting protein CPT1C enhances surface expression of GluA1-containing receptors. Front Cell Neurosci. 2015 Feb 2. doi: 10.3389/fncel.2014.00469.