La enzima PDE6 clave para entender enfermedades hereditarias retinianas.

Investigadores de la Universidad de New Hampshire han reportado el primer modelo estructural para una enzima clave, y su proteína activadora, que puede desempeñar un papel en algunas enfermedades oculares hereditarias como la retinosis pigmentaria y la ceguera nocturna.

La visión comienza en las células fotorreceptoras de la retina que contienen los bastones, responsables de la visión con poca luz, y los conos, que son activos con luz más brillante y aptos para la visión en color. Cuando la luz es absorbida por los bastones y los conos, se activa una vía que activa la enzima fosfodiesterasa 6, o PDE6. Esto genera un impulso nervioso al cerebro cuyo resultado final es la percepción visual. Algunas enfermedades oculares heredadas genéticamente son causadas por mutaciones en la PDE6, o en su proteína activadora, la transducina, que pueden provocar alteraciones en la visión normal o incluso ceguera total.

“Ha habido investigaciones importantes sobre la vía bioquímica de esta enzima, conocida como PDE6, pero definir los modelos a nivel atómico es importante para localizar las mutaciones de la PDE6 con el fin de comprender por qué causan la enfermedad y cómo podemos desarrollar nuevas intervenciones terapéuticas para gestionar las enfermedades de la retina“, dijo Rick Cote, director del Centro de Investigación Biomédica y de Bioingeniería Integrada e investigador principal del estudio.

En el estudio, publicado recientemente en el Journal of Biological Chemistry, los investigadores reportaron cómo pudieron usar el reticulado químico combinado con el análisis espectrométrico de masas para resolver la estructura de la PDE6 en sus estados no activado y activado por transductor. Este enfoque permitió la visualización de regiones flexibles de subunidades catalíticas e inhibidoras de PDE6 individuales que se habían resuelto de manera deficiente en trabajos anteriores, así como la arquitectura molecular general del complejo de proteínas activadas.

“Determinar la estructura de estas proteínas de señalización visual siempre ha sido un reto debido a su complejidad”, dijo Michael Irwin, estudiante de doctorado en bioquímica y autor principal. “Disponer de información estructural detallada sobre cómo se activa la PDE6 por la transducina nos ayudará a comprender las causas moleculares de los trastornos visuales y las enfermedades que producen ceguera y que son el resultado de las mutaciones en estas proteínas”.

El tratamiento médico actual para estas enfermedades de la retina genéticamente heredadas puede incluir terapia génica o fármacos destinados a inhibir el proceso de la enfermedad. Sin embargo, no siempre tienen éxito en la restauración del equilibrio de la PDE6 y la prevención de la ceguera. Los científicos creen que conocer las estructuras moleculares de estas proteínas de señalización visual y cómo interactúan entre sí puede ofrecer pistas para el desarrollo de nuevos fármacos tanto para restaurar la visión como para prevenir la ceguera.

La investigación fue financiada por el National Eye Institute, el National Institute of General Medical Sciences, el National Institute of Child Health and Human Development, la National Science Foundation, y el UNH Research Office.

Traducción: Asociación Mácula Retina.

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