Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han creado una herramienta avanzada para observar la actividad de ‘CaMKII’, una proteína vital que distribuye señales en las neuronas y es fundamental para la memoria, el aprendizaje y la salud cardiovascular.
La enzima CaMKII se halla principalmente en el cerebro y el corazón, y es crucial en la señalización celular. En las neuronas, actúa como un interruptor que se activa con el aumento de iones de calcio en respuesta a estímulos, facilitando la adaptación celular a cambios ambientales, lo que es esencial para la plasticidad neuronal.
La actividad de la CaMKII es esencial para fortalecer las conexiones neuronales, regulando la morfología y el tamaño de las espinas dendríticas. No obstante, medir su función ha sido complicado hasta ahora. La herramienta recién desarrollada en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBM, CSIC-UAM), liderada por el investigador F. Javier Diez Guerra y denominada CaMK2rep, mejora significativamente la sensibilidad y precisión en la evaluación de esta proteína.
Publicada en la revista Analytical Chemistry, CaMK2rep es un sensor biológico que detecta cambios en su fosforilación para indicar la actividad de CaMKII. ‘Este desarrollo responde a una necesidad real en la investigación biomédica: disponer de una herramienta sensible y fiable para cuantificar la actividad de CaMKII. Con ella podremos abordar preguntas clave en neurociencia y fisiopatología cardiovascular que hasta ahora resultaban inaccesibles’, explica F. Javier Díez Guerra.
Además, este nuevo biosensor facilitará el entendimiento de cómo los incrementos excesivos en la actividad de CaMKII influyen en patologías como la isquemia en neuronas y células cardíacas.
NEUROGRANINA LIMITA LA ACTIVIDAD DE CAMKII
El estudio también ha permitido explorar la proteína Neurogranina, que regula la activación de CaMKII y limita su actividad, protegiendo a las neuronas y es clave en regiones cerebrales importantes para la cognición. Las aplicaciones de esta plataforma abarcan desde mejorar el conocimiento sobre memoria y aprendizaje hasta avanzar en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas y el análisis de fármacos en el cerebro y el corazón.
En palabras de Díez Guerra, ‘CaMK2rep aporta una herramienta clave para nuevas vías de investigación en neurociencia y medicina, con potencial impacto en la salud y en el desarrollo de futuros tratamientos’.