• Mié. Oct 5th, 2022
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Desvelado un mecanismo clave para producir la hormona del placer


Un equipo liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desvelado la estructura de la tirosina hidroxilasa, y cómo funciona cuando ha de activarse y desactivarse para dar luz verde a que nuestro organismo produzca dopamina, la ‘hormona del placer’, y neurotransmisor involucrado en la memoria y en prestar atención. Haber descrito su estructura, con un grado de detalle sin precedentes, sienta las bases para diseñar fármacos que aseguren que funciona correctamente, y eviten síndromes neurológicos como la enfermedad de párkinson.

Este conocimiento nos va a permitir estudiar los cambios en la estructura de la tirosina hidroxilasa que dan lugar a enfermedades severas, y ver cómo podemos revertir ese problema»


José María Valpuesta

José María ValpuestaProfesor de Investigación del Centro Nacional de Biotecnología CNB-CSIC

La tirosina hidroxilasa (TH) es el primer eslabón de toda una cadena de reacciones en las células nerviosas que desembocan en que podamos sentir placer, atender o memorizar a corto plazo. Esta enzima «sería la primera compuerta de un sistema de canales que riega un conjunto de huertas. Si se estropea la compuerta que introduce el agua en una huerta particular, ese problema afecta a esa huerta. Si se bloque la primera compuerta, todas las huertas se ven afectadas», explica a La Vanguardia José María Valpuesta, profesor de investigación del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC y co-autor del artículo que recoge la investigación, en Nature Communications.

Detrás de un buen neurotransmisor hay una gran enzima

Además de revelar su estructura, los investigadores han descrito cómo interactúa la TH con la dopamina para regular su producción, o activarse y desactivarse. La TH es capaz de activar toda una serie de reacciones para producir dopamina si no está presente, pero también es capaz de interaccionar con la dopamina presente y frenar la producción de más, funcionando como un termostato.

Este proceso, que sucede a una escala nanométrica o más que minúscula, es mecánico y flexible. La estructura de la TH se dobla o se pega a la dopamina. Se cierra o se abre. La forma de la TH, que esté bien acabada y encaje, es fundamental. Si la TH se ha producido mal o es disfuncional, no se producirá más dopamina y no habrá función neurológica, o esta fallará.

«La dopamina es un neurotransmisor (molécula que ejerce comunicaciones entre neuronas) fundamental en diversas funciones vitales cruciales en los mamíferos, como la coordinación del movimiento, la memoria y la atención, y la sensación de placer», explica la nota del CSIC que describe el trabajo.

La forma determina la función

Lo que Valpuesta y sus colegas han logrado es determinar con un grado de detalle sin precedentes la estructura funcional de la TH, y describir cómo y porqué se pliega, o qué átomos están involucrados en que funcione bien o mal. «En el caso de esta enzima, sabemos que ciertas mutaciones genéticas producen su incorrecto plegamiento. Es decir, una estructura incorrecta que da lugar a una función incorrecta. Si conocemos la estructura incorrecta de esa enzima mutada, podríamos quizá diseñar alguna molécula que corrija esa deficiencia», explica Valpuesta.


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La base de datos contiene la estructura en 3D de 350.000 proteínas

«El conocimiento por primera vez de la estructura completa de una enzima que tiene un interés médico evidente y en la que han trabajado durante muchos años grupos de varios países tiene de por sí mucha entidad», reconoce Valpuesta. «Además, nos va a permitir estudiar los cambios en la estructura, que producen una serie de aminoácidos presentes en las mutaciones, y que dan lugar a enfermedades severas; y ver cómo podemos revertir ese problema», añade.

El conocimiento que aporta esta investigación permitirá diseñar nuevos fármacos contra los síndromes derivados de la falta o mal funcionamiento de la enzima, como el párkinson.

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