Describen las vías de regulación de un enzima clave en la excitación de las células fotorreceptoras de la retina

NO18 - Ana Mendez_eLife - Imatge

La excitación en respuesta a la luz de las células fotorreceptoras de la retina, los conocidos conos y bastones, es altamente dependiente de los niveles intracelulares de la molécula GMPc. El GMPc regula la apertura de los canales de membrana que frenará la excitación de los fotorreceptores, es por eso, que en oscuridad encontramos niveles altos de GMPc y en la luz niveles bajos.

El grupo de la Dra. Ana Mendez, del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) i de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salut de la Universidad de Barcelona (UB), ha llevado a cabo un extenso trabajo, encabezado por Anna Plana-Bonamaisó, para profundizar en el conocimiento del metabolismo del GMPc que regula la respuesta a la luz. El foco de este estudio, publicado en la revista eLife, se cierne sobre el enzima IMPDH1, implicado en la producción del sustrato necesario para la formación de GMPc. Sin la materia prima no podremos producir GMPc, y por lo tanto, no podremos controlar la excitación de los fotorreceptores.

Las observaciones de este estudio apuntan a que, con la finalidad de adaptar la producción de la materia prima del GMPc a su demanda, en función de las condiciones de iluminación, el enzima IMPDH1 es regulado a muchos niveles. Este trabajo revela que la actividad de este enzima in vivo es regulada por fosforilación del dominio sensor de GDP/GTP (el sustrato o materia prima en la síntesis de GMPc).  La fosforilación dependiente de luz desensibiliza el enzima de la inhibición por sustrato, de forma que la actividad enzimática aumenta con la intensidad de la luz.  En condiciones fisiológicas, este mecanismo contribuiría a adaptar la fisiología de los fotorreceptores a las condiciones de iluminación.

Un aspecto de gran interés es que las mutaciones en IMPDH1 asociadas a ceguera se sitúan precisamente en este dominio regulador, lo que apunta que estas mutaciones alterarian este mecanismo de regulación conllevando la activación continuada del enzima. Este trabajo sugiere que en las cegueras ligadas a IMPDH1, la neurodegeneración de la retina estaría causada por un desequilibrio en los niveles de GMPc, y prevé la posibilidad de contemplar el uso de inhibidores específicos de IMPDH como potenciales terapias en estas cegueras.

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