La UGR estudia las mutaciones vinculadas a enfermedades neurodegenerativas y psiquiátricas mediante IA

Investigadores de la Universidad de Granada utilizan inteligencia artificial para estudiar mutaciones genéticas asociadas a enfermedades como el Parkinson, la esquizofrenia y la anorexia. El estudio, realizado junto con la Universidad de San Antonio (Texas), revela cómo las variaciones del canal SK3 afectan la función neuronal. La Universidad de Granada (UGR) ha liderado un estudio internacional que explora cómo las mutaciones genéticas influyen en la función de una proteína esencial del cerebro: el canal SK3 , clave para la actividad de las neuronas dopaminérgicas

El trabajo, publicado en la revista Frontiers in Neuroscience, ha contado con la participación de la Universidad de San Antonio (Texas, EE. UU.) , y constituye un paso decisivo para comprender el origen molecular de enfermedades como el Parkinson, la esquizofrenia o la anorexia nerviosa . Los autores del estudio — Coral del Val , Igor Zwir y Juan Emilio Martínez — pertenecen a la UGR , al Instituto DaSCI y al Instituto de Investigación Biosanitaria . Mediante el uso de inteligencia artificial y herramientas de modelado estructural , como AlphaFold2 , los científicos analizan distintas variantes del gen KCNN3 , responsables de codificar el canal SK3. El canal SK3 regula la excitabilidad de las neuronas mediante corrientes de potasio activadas por calcio, actuando como un “freno natural” frente a la sobreestimulación cerebral.

El estudio revela que algunas mutaciones genéticas eliminan dominios esenciales de esta proteína, lo que puede comprometer su función y aumentar la vulnerabilidad de las neuronas dopaminérgicas. «Este trabajo nos permite comprender mejor cómo ciertas mutaciones pueden alterar la señalización neuronal y contribuir al desarrollo de enfermedades complejas», explica Coral del Val , coautora del estudio.
«Además, abre nuevas vías para el diseño de fármacos que modulan la actividad del canal SK3», añade Igor Zwir . Los investigadores proponen un modelo en el que la pérdida de función del canal SK3 facilita la muerte neuronal por excitotoxicidad , un fenómeno vinculado a múltiples enfermedades neurodegenerativas.

Cuando un exceso de la molécula AMPA se une a los receptores neuronales, se desencadena una cascada de eventos: entrada masiva de sodio , despolarización , aumento de calcio intracelular y, finalmente, estrés oxidativo y daño mitocondrial . En condiciones normales, los canales SK3 estabilizan la actividad neuronal expulsando potasio. Pero cuando este mecanismo se bloquea, la célula pierde su capacidad de autorregulación, desencadenando un proceso de muerte celular programada . El uso de inteligencia artificial ha permitido a los investigadores predecir la estructura tridimensional de las variantes del canal SK3 y detectar patrones de alteración imposibles de observar con métodos tradicionales.

Este avance demuestra el potencial de la IA como herramienta para identificar dianas terapéuticas y desarrollar tratamientos personalizados en enfermedades cerebrales complejas. El equipo de la UGR y la Universidad de San Antonio subraya la necesidad de realizar ensayos funcionales que confirmen los hallazgos estructurales y permitan explorar nuevas estrategias farmacológicas .

La comprensión profunda del canal SK3 y de sus mutaciones podría ser la base para nuevos tratamientos neuroprotectores en patologías donde la señalización dopaminérgica se ve alterada.