Tres equipos de científicos reconstruyen la estructura del sistema de la dopamina para desentrañar su papel en las adicciones o el párkinson
Conocer la forma precisa de las moléculas abre la puerta al diseño de fármacos para los desequilibrios de la dopamina con menos efectos secundarios
La dopamina es un neurotransmisor con el que se comunican las neuronas para realizar todo tipo de tareas. Es la responsable, por ejemplo, de la motivación o el apetito, o de que asociemos una emoción más intensa al aprendizaje y así se genere un recuerdo duradero. También es importante para la función motora y cuando desaparece de algunas regiones del cerebro puede causar el párkinson. Por eso, la levodopa, que nuestro cuerpo metaboliza para fabricar dopamina, es el principal tratamiento para esta enfermedad neurológica.
La dopamina también explica por qué el uso de drogas como la cocaína producen placer, bloqueando la absorción del neurotransmisor y manteniendo sus niveles elevados en el organismo. Pese a que las neuronas dopaminérgicas solo son el 1% de la población del cerebro, su influencia en nuestras vidas es inmensa y la dopamina es una de las sustancias más estudiadas.
Todos estos efectos dependen de un sistema parecido a un rompecabezas que es la biología molecular. La estructura de un neurotransmisor como la dopamina determina en qué parte de las células se puede encajar y qué efecto va a tener en nuestro organismo, desde generar deseo sexual por una persona a pulsar el botón del mando del televisor para ver otro capítulo de esa serie y condenarnos mañana al sueño.
Ayer, tres grupos de científicos liderados por Yan Zhao, de la Academia China de Ciencias, Eric Gouaux, de la Universidad de Ciencia y Salud de Oregón (EE UU) y Claus Loland, de la Universidad de Copenhague (Dinamarca), publicaron tres artículos en la revista Nature en los que, utilizando criomicroscopía electrónica, muestran cómo muchas moléculas se unen al transportador de la dopamina (DAT). Esta proteína es la encargada de recuperar la dopamina una vez que ha realizado su función para mantener los niveles del neurotransmisor en unos niveles normales y reciclarlo para futuros usos.
La cocaína o las anfetaminas, que modifican la motivación y el deseo de quienes lo toman, consiguen sus efectos encajándose en el DAT e impidiendo que absorba la dopamina, manteniendo unos niveles elevados en el organismo y una excitación anormal de sus usuarios. Sin embargo, el rompecabezas molecular de nuestro cuerpo tiene poco de simple. La benzatropina, una molécula que se utiliza para controlar el temblor del párkinson, tiene una estructura ligeramente diferente y se encastra en un lugar ligeramente distinto del DAT. “Esta diferencia puede ofrecer una base estructural por la que la benzatropina terapéutica [a diferencia de la cocaína] no tenga riesgo de abuso y pueda tener propiedades antiadictivas”, apunta Harald Sitte, de la Universidad de Viena. Esto ofrece un punto de partida para crear medicinas que tengan un efecto terapéutico, pero que no provoquen adicciones.
Otro de los aspectos interesantes que observaron los investigadores es que algunas moléculas modifican la estructura de otras, algo que complica la comprensión del rompecabezas y el empleo de este conocimiento para crear moléculas que traten algunas adicciones o enfermedades neurológicas, pero que también introduce nuevas posibilidades. El equipo de Goaux identificó una palanca desconocida hasta ahora en ese mecanismo que utiliza el DAT para recoger la dopamina del cerebro y devolverla a su lugar de almacenamiento. Manipulando esa palanca con una molécula (MRS7292) que inhibe el DAT pueden modular su funcionamiento sin interferir en otros sistemas, abriendo la puerta a nuevos tratamientos médicos para problemas relacionados con los niveles de dopamina con menos efectos secundarios.
Uno de los tratamientos más prometedores que pueden surgir de este nuevo conocimiento es el de la adicción a la cocaína, una de las drogas más consumidas en todo el mundo y que provoca mayores daños a la salud. Ahora, faltan tratamientos eficaces frente a la dependencia de este estupefaciente, pero “con el conocimiento de cómo se liga la cocaína al DAT e inhibe su función podremos evitar que eso suceda”, explica Loland. “Si impedimos que la cocaína se una al DAT, podemos crear un antídoto [para la droga], algo que podría funcionar de un modo similar a como lo hace la metadona con los adictos a la heroína”, concluye.
