Investigadores utilizan la IA para identificar mutaciones clave vinculadas a enfermedades neurodegenerativas y psiquiátricas

Proponen un modelo que relaciona la pérdida de función del canal SK3 con la muerte neuronal por excitotoxicidad

Un estudio, realizado por investigadores de la Universidad de Granada (UGR), junto a la Universidad de San Antonio (Texas, EE.UU.), permite comprender mejor cómo ciertas variaciones genéticas alteran la señalización neuronal. Y cómo contribuyen al desarrollo de patologías como el Parkinson, la esquizofrenia o la anorexia. Los resultados abren nuevas vías para el diseño de tratamientos farmacológicos.

Este trabajo, publicado en la revista Frontiers in Neuroscience, analiza el impacto de las variaciones genéticas en la estructura y función del canal SK3, una proteína esencial en la actividad de las neuronas dopaminérgicas. Está firmado por los investigadores de la UGR, el Instituto DaSCI y el Instituto de Investigación Biosanitaria Coral del Val, Igor Zwir y Juan Emilio Martínez, junto a colegas estadounidenses.

¿Qué es el ‘canal SK3’?

Asimismo, el canal SK3, codificado por el gen KCNN3, regula la excitabilidad neuronal mediante corrientes de potasio activadas por calcio. Su mal funcionamiento se ha vinculado a trastornos como la esquizofrenia, el trastorno bipolar, la anorexia nerviosa y el Parkinson. Los investigadores emplearon herramientas de inteligencia artificial, como AlphaFold2, para modelar las estructuras proteicas de distintas variantes del gen. Descubrieron que algunas carecen de dominios esenciales para el correcto funcionamiento del canal. Explica la doctora Coral del Val:

«Este trabajo nos permite entender mejor cómo ciertas mutaciones pueden alterar la señalización neuronal y contribuir al desarrollo de enfermedades complejas»

Y añade el doctor Zwir:

«Además, abre nuevas vías para el diseño de fármacos que modulen la actividad del canal SK3»

Además, el equipo propone un modelo que relaciona la pérdida de función del canal SK3 con la muerte neuronal por excitotoxicidad, un proceso clave en la neurodegeneración. Por ello subrayan la necesidad de realizar ensayos funcionales que validen estos resultados y permitan explorar su potencial terapéutico.

En términos sencillos, el estudio detalla cómo los canales SK3 actúan como un sistema de protección frente a la sobreestimulación neuronal. Cuando una cantidad excesiva de la molécula AMPA se une a receptores en las neuronas dopaminérgicas, se produce una entrada de sodio y calcio que desestabiliza la célula. Normalmente, los canales SK3 ayudan a expulsar potasio para equilibrar la actividad eléctrica. Pero si este mecanismo falla, se acumula calcio, se genera estrés oxidativo y daño mitocondrial, lo que finalmente desencadena la muerte celular programada.