2023-08-25Diseñan compuestos que reducirían daño neuronal en trastornos como ansiedad y depresión
Unimedios |El cerebro es como una gran autopista por la que "transitan" cientos de señales eléctricas, lo que les permite a las neuronas recibir y enviar información a todo el cuerpo; sin embargo cuando hay "bloqueos" o sobrecarga eléctrica se generan problemas asociados con condiciones neuroconductuales como ansiedad o depresión, e incluso dolores agudos o neuralgias. Un estudio encontró cuatro compuestos que ayudarían a mejorar el tránsito de las "vías" cerebrales para disminuir esta problemática.Los fármacos empleados hoy para tratar estos trastornos tienen una efectividad moderada, ya que además de provocar efectos adversos –como mareos, alteraciones del sueño o "efecto rebote"–, también hacen que los pacientes generen dependencia a su consumo, por lo que el cuerpo empieza a requerir mayores dosis.
Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), después de la pandemia los casos de ansiedad y depresión se han incrementado en un 25%, por lo que se ha convertido en un problema latente que necesita de estrategias más efectivas para mejorar la calidad de vida de las personas que las padecen.
El doctor en Química Christian Becerra Rivas, de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), evaluó las rutas –o canales– que permiten que en el cerebro fluya el intercambio eléctrico y que se ven afectadas en estos trastornos. Concretamente, se enfocó en dos: el canal del receptor GABAA y el canal de sodio NaV1.7, largas cadenas de proteínas que tienen "bolsillos de recepción de ligandos", es decir, que en algunas partes hay mayor probabilidad de que ciertas moléculas se adhieran y tengan un impacto.
Christian Becerra Rivas, doctor en Química de la UNAL. Foto: Christian Becerra Rivas, doctor en Química de la UNAL.
Las células están cubiertas por una membrana (la piel de la célula) que conecta el interior con el exterior por medio de canales, que son como los poros, y permiten la entrada de iones –partículas cargadas eléctricamente– como sodio o calcio, esenciales para el funcionamiento neuronal.
Sin embargo, cuando hay daños en el puente, los iones pueden pasar de manera desmedida porque no hay control, o simplemente no pasar. Esta investigación evaluó 350 moléculas que tendrían un efecto tanto para arreglar dichos puentes como para interrumpirlos; cuatro de ellos servirían como fármacos a futuro.
La clave de este trabajo está en la simulación computacional, que disminuye costos y tiempo, pues no es necesario probar todas las moléculas en animales sin saber su eficacia y seguridad. En esta técnica se utiliza la composición en 3D de los canales GABAA y de sodio NaV1.7 –disponibles para uso gratuito en internet– para diseñar en un software las moléculas para que interactúen allí.
"Así se observa si la energía que tiene un compuesto permitiría o no su adhesión a los puntos de la proteína en donde provocaría un efecto; allí podrá abrir o no las puertas para que la electricidad –o iones– fluya", asegura el investigador, integrante del grupo Estudios en Síntesis y Aplicaciones de Compuestos Heterocíclicos (GESACH) de la UNAL y quien trabajó con el Grupo de Investigaciones en Farmacología Molecular (Farmol), del Departamento de Farmacia.
Inicialmente se plantearon cuatro familias de compuestos, dos de las cuales se probaron en el receptor GABAA: pirazolo [1,4] tiazepinonas y pirimidinil tiazolidin-4-onas. Algunos de los compuestos tuvieron un buen desempeño para acoplarse y serían promisorios como agentes anticonvulsivantes o contra nerviosismo extremo.
Las otras dos familias: pirazolil-3-hidroxiindolinonas y 1,3,5-triaril pirazoles se ensayaron en el canal de sodio y presentaron una interacción óptima con el canal, por lo que serían una diana terapéutica para tratar dolores musculares y neuropáticos.
"Para diseñar los compuestos se tienen como referencia la estructura de los fármacos utilizados ahora y otros compuestos, como por ejemplo una toxina del pez globo que ha demostrado poder para ocluir el canal de sodio disminuyendo las dolencias; sin embargo en la simulación se regula la afinidad de las moléculas propuestas para que no haya efectos adversos", indica el doctor Becerra.
Compuesto sintetizado en el laboratorio. Foto: Christian Becerra Rivas, doctor en Química de la UNAL.
En el laboratorio se sintetizaron cantidades mayores de las que se suelen obtener en síntesis a microescala, con hasta 5 gramos por cada uno. "Esta parte de la investigación fue retadora, ya que el proceso para generar una molécula con ese grado de complejidad toma bastante tiempo", asegura.
Como parte de otro estudio del grupo de investigación, se tomaron los cuatro compuestos para probarlos en 80 ratones de laboratorio. Durante 10 ensayos se midió su comportamiento en pruebas de destreza y habilidad.
Al parecer con uno de los compuestos más del 70% de los animales inyectados tuvieron un mejor desempeño, lo cual demuestra la importancia de categorizar y sintetizar las moléculas que en un futuro podrían ser la respuesta para generar mejores fármacos contra estos trastornos.
La Unidad de Medios de Comunicación – Unimedios, es la unidad de producción y difusión de la información científica, cultural, investigativa, académica, artística y tecnológica generada por la Universidad Nacional de Colombia y dirigida a la comunidad universitaria y a la sociedad en general. Es una dependencia de nivel nacional, adscrita a la Rectoría que articula los medios de comunicación existentes dentro de la Unidad para velar por el buen nombre e imagen de la Institución, promover y agenciar sus logros e integrarla en su diversidad y con la sociedad a través de sus medios, servicios y productos.
2023-10-02
Nobel de Medicina para Katalin Karikó y Drew Weissman por sus contribuciones a las vacunas ARNm contra la covid-19
La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska ha concedido el Premio Nobel de Medicina a la bioquímica de origen húngaro y al inmunólogo estadounidense, por sus descubrimientos sobre las modificaciones de las bases de nucleósidos, que hicieron posible el desarrollo rápido de las vacunas ARNm contra el coronavirus.
2023-10-02
Magia a través de la tecnología
Me presento como es debido, soy Elena, una mujer gran dependiente, muy independiente. Debido a mi parálisis cerebral necesito ayuda para poder realizar tareas de la vida diaria como comer, asearme o desplazarme. Necesité muchos apoyos para cursar mi formación y acceder al mercado laboral. Soy una persona llena de inquietudes, con ganas de experimentar, conocer, compartir nuevas vivencias y relacionarme con gente. Además, el compromiso, la solidaridad y el esfuerzo forman parte de mi ADN. Todo este universo de cosas me permite conectar tanto con el mundo que me rodea como conmigo misma. Te invito a conocerme por mis habilidades, no por mi discapacidad.
2023-09-29
Imágenes generadas por IA y la herramienta de Google para reconocerlas
El avance tecnológico se ha manifestado con una sorprendente rapidez en la era digital. Uno de los dominios que ha capturado la imaginación colectiva es el de las imágenes generadas por IA. Gigantes tecnológicos como Adobe y Microsoft han introducido características generativas en herramientas populares como Adobe Express y Microsoft Paint. Sin duda, la revolución de la inteligencia artificial generativa parece estar al alcance de la mano.
2023-09-29
Frank Rubio, el astronauta de la NASA que más tiempo ha pasado en el espacio, vuelve a casa
Su misión iba a durar seis meses, pero una avería en la nave Soyuz a bordo de la que debía regresar a la Tierra ha prolongado su vuelo espacial hasta los 371 días, un récord para Estados Unidos. Junto a los cosmonautas Sergey Prokopyev y Dmitri Petelin este miércoles ha aterrizado en Kazajistán.
2023-09-28
¿Por qué tanta desconfianza en la ciencia?
Un nuevo estudio examina las convicciones políticas, religiosas y espirituales de la gente con el objetivo de esclarecer los motivos que fomentan su escepticismo ante los nuevos avances científicos.
2023-09-29
Ciudades inteligentes y sostenibles
Las ciudades inteligentes son el futuro digital de un planeta cien por ciento sostenible. Estas urbes innovadoras emplean las TIC integralmente con los más recientes avances tecnológicos y científicos de áreas interdisciplinares como los desarrollos en cadenas de bloques, las 5G, inteligencia artificial, la robótica, la computación cuántica y las energías renovables, con el objetivo de optimizar la calidad de las operaciones y los servicios de los ciudadanos para la satisfacción de las necesidades económicas, sociales y culturales en un equilibrio eficaz con el cuidado y la preservación del ambiente.
