REZULTATE SURPRINZĂTOARE DESPRE SEMNALELE CALCIU DIN RECEPTORII NMDA
Un studiu recent realizat de cercetătorii de la Universitatea din Buffalo contestă concepțiile anterioare referitoare la modul în care receptorii NMDA (N-methyl-D-aspartate) transmit semnale de calciu în creier, esențiale pentru procesele de învățare, memorie și conștiință. Acești receptori, considerați esențiali în dezvoltarea unor terapii pentru tulburările neuropsihiatrice, erau anterior asociați cu o proporție constantă de calciu în curentul electric generat de aceștia. Cu toate acestea, cercetarea publicată recent în Proceedings of the National Academy of Sciences subliniază că această presupunere este eronată.
DESCOPERIRI ÎN NOUL STUDIU
Gabriela K. Popescu, profesor de biochimie și autor corepondent al studiului, explică: „Cercetările noastre arată că variațiile mici din mediul cerebral în care funcționează receptorii NMDA pot să amplifice sau să reducă cantitatea de calciu din curentul electric generat.” Această descoperire are implicații profunde, sugerând că fluctuațiile în conținutul de calciu pot face diferența dintre învățarea normală și deficitară, simptomele asociate cu diverse tulburări neuropsihiatrice.
INTERACȚiUNEA ÎNTRE SODIU ȘI CALCIU
Potrivit lui Popescu, receptorii NMDA au două funcții fundamentale: transmiterea informațiilor, care depinde de fluxul de sodiu, și neuroplasticitatea legată de învățare, care depinde de cantitatea de calciu. „Manualele ne spun că raportul dintre sodiu și calciu în curentul generat de acești receptori este constant, ceea ce ne-ar permite să deducem cantitatea de calciu pe baza activității receptorilor. Rezultatele noastre sugerează că suntem greșiți”, adaugă Popescu.
DEZVOLTĂRI TEHNICE ȘI METODOLOGIE
Mae Weaver, primul autor al studiului și actualmente cercetător postdoctoral la Johns Hopkins Medicine, a dezvoltat în laboratorul lui Popescu o metodologie pentru a măsura cantitatea de calciu în curentul generat de receptorii NMDA, demonstrând efectele reducerii calciului în condiții de acidoză, un fenomen care poate apărea ca urmare a complicațiilor diabetului, apneei sau a unor crize epileptice severe. Această observație a stârnit atenția echipei de cercetare, întrebându-se dacă efectul este specific acidozei sau dacă este un mecanism general de control al semnalelor de calciu produse de receptorii NMDA.
IMPLICAȚII ALE DESCOPERIRILOR
Este bine cunoscut faptul că aciditatea mediului exterior afectează forma părții externe a receptorului, influențând astfel activitatea acestora. Popescu și echipa sa au descoperit că același mecanism care reduce cantitatea de calciu în curentul receptorului este activat de acidoză. „Am constatat că domeniul N-terminal al receptorului, responsabil pentru sensibilitatea la acidoză, controlează și compoziția ionic a curentului”, explică ea.
CONCLUZII ȘI PERSPECTIVE VIITOARE
Concluziile studiului sugerează că mediul din jurul receptorilor NMDA este în continuă schimbare, ceea ce poate afecta profund procesele de învățare și memorie și poate sta la baza neurodegenerării. „Curentul excesiv de calciu prin receptorii NMDA contribuie la neurodegenerare în cazul crizelor intense sau prelungite, după un accident vascular cerebral sau o leziune a creierului, și în diverse forme de demență, inclusiv boala Alzheimer”, adaugă Popescu. Această nouă descoperire deschide calea către dezvoltarea unor medicamente care să țintească specific curentul de calciu, menținând în același timp transmisia pe bază de sodiu, o perspectivă promițătoare pentru viitorul terapiilor destinate afecțiunilor neuropsihiatrice.
