Identificados nuevos tipos de receptores de glutamato
28/11/2018
Investigadores del Grupo de Fisiología molecular de la Sinapsis del Instituto de Investigación Biomédica Sant Pau (IIB Sant Pau), de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), de la Universidad de Barcelona y del Centro Nacional de Investigaciones científicas (CNRS) francés han publicado un artículo en una de las revistas científicas internacionales más prestigiosas en el ámbito de la Biología y la Biomedicina, eLIFE. Este artículo demuestra que las dos familias de los receptores del neurotransmisor glutamato, esenciales para la transferencia del impulso nervioso entre neuronas, presentan una organización mucho más compleja de lo que se pensaba y que la clasificación vigente, aceptada por la comunidad científica desde hace más de 20 años, es insuficiente y está dominada por una visión excesivamente antropocéntrica de la evolución.
El equipo investigador, liderado por Àlex Bayés, del IIB Sant Pau, ha realizado un estudio muy exhaustivo sobre la historia evolutiva de las dos familias de receptores del neurotransmisor glutamato. Estas proteínas son uno de los pilares fundamentales del sistema nervioso, ya que permiten la formación y modulan la potencia de los impulsos nerviosos.
El estudio demuestra que la clasificación de estas dos familias es incompleta, especialmente en cuanto a los receptores ionotrópicos, que forman canales iónicos. Por una parte, muestra que la familia de receptores ionotrópicos dispone de 4 subfamilias nunca descritas anteriormente y que en lugar de estar organizada en las 6 clases reconocidas en la actualidad habría 10. Por otra, que la familia de receptores metabotrópicos (no forman canales pero modulan la función de los ionotrópicos) presenta 4 clases principales, en lugar de las 3 que se pensaba.
La evolución de estas familias no presenta un comportamiento lineal, de más a menos complejidad, paralelamente a la aparición de sistemas nerviosos más elaborados. Sino que diferentes linajes del reino animal hacen su camino evolutivo independientemente. A lo largo de los casi mil millones de años de evolución de los animales la diversidad de receptores de glutamato aparecida es muy superior a la que reflejan los genomas de vertebrados.
Trabajos anteriores han centrado en vertebrados, que aparecen hace unos 400 millones de años, y por tanto no podían identificar todas las clases de receptores que existen más allá de estas especies. El estudio de especies representantes de todos los linajes del reino animal ha permitido expandir muy significativamente la clasificación de estas familias. Este trabajo representa, por tanto, un cambio de fondo en cómo entendemos la diversidad que existe en el seno de estas familias de receptores.
El estudio de las propiedades de estos nuevos receptores podría resultar en la identificación de receptores con propiedades nuevas que podrían tener aplicaciones en el campo de las neurociencias.
Resulta interesante pensar qué pasaría si se hicieran estudios similares en otras familias de proteínas que se han estudiado principalmente en vertebrados que son, por otro lado, la inmensa mayoría.
Referencia: David Ramos-Vicente, Jie Ji, Esther Gratacòs-Batlle, Gemma Gou, Rita Reig-Viader, Javier Luís, Demian Burguera, Enrique Navas-Perez, Jordi García-Fernández, Pablo Fuentes-Prior, Hector Escriva, Nerea Roher, David Soto, Àlex Bayés. Metazoan evolution of glutamate receptors reveals unreported phylogenetic groups and divergent lineage-specific events. eLife 2018;7:e35774 doi: 10.7554/eLife.35774