Investigadores de la Universidad de Leipzig y Charité – Universitätsmedizin Berlin han descubierto un mecanismo clave para el apetito y el control de peso. Ayuda al cerebro a regular los sentimientos de hambre. En un estudio, los científicos del Centro de Investigación Colaborativa (CRC) 1423-Dinámica estructural de la activación y señalización de GPCR-encontraron cómo una proteína llamada MRAP2 (melanocortina 2 de la proteína del receptor 2) influye en la función del receptor cerebral MC4R (receptor de melanocortina-4), que juega un papel central en el control del apetito y el equilibrio de energía. Sus hallazgos acaban de ser publicados en la revista Comunicaciones de la naturaleza.
MC4R es un receptor importante activado por la hormona péptida MSH. Juega un papel importante en el Centro de Investigación Colaborativa 1423, donde se caracteriza tanto estructural como funcionalmente. Las mutaciones en MC4R se encuentran entre las causas genéticas más comunes de la obesidad severa. «El conocimiento de las estructuras 3D del receptor activo en la interacción con ligandos y medicamentos como SetMelanotide, que pudimos descifrar en un estudio anterior, nos ha permitido comprender mejor los nuevos datos funcionales», dice el Dr. Patrick Scheerer, líder del proyecto en CRC 1423 y coautor del estudio, del Instituto de Médicos Médicos y Biofísicos en Charité. SetMelanotide, un medicamento aprobado, activa este receptor y reduce específicamente los sentimientos de hambre. «Estamos orgullosos de que CRC 1423 ahora también haya contribuido a comprender el transporte y disponibilidad del receptor», dice la profesora Annette Beck-Sickinger, portavoz de CRC 1423 y coautora del estudio. Un total de cinco proyectos dentro del Centro de Investigación Colaborativa participaron en esta investigación interdisciplinaria.
Utilizando la microscopía de fluorescencia moderna y las imágenes de una sola célula, el equipo demostró que la proteína MRAP2 altera fundamentalmente la localización y el comportamiento del receptor cerebral MC4R dentro de las células. Los biosensores fluorescentes y las imágenes confocales mostraron que MRAP2 es esencial para transportar MC4R a la superficie celular, donde puede transmitir señales de supresión del apetito de manera más efectiva.
Al descubrir este nuevo nivel de regulación, el estudio apunta a estrategias terapéuticas que imitan o modulan MRAP2 y tienen el potencial de combatir la obesidad y los trastornos metabólicos relacionados. El profesor Heike Biebermann, líder del proyecto en CRC 1423 y co-líder del estudio del Instituto de Endocrinología Pediátrica Experimental en Charité, enfatiza que esta colaboración interdisciplinaria e internacional permitió a los investigadores, utilizando diferentes enfoques y diversos métodos experimentales, para descubrir nuevos aspectos fisiológicos y fisiológicos de la regulación de los apetitos con terapéutico.
El segundo autor co-líder del estudio, el Dr. Paolo Annibale, profesor de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de St Andrews en el Reino Unido, dice: «Este trabajo fue una oportunidad emocionante para aplicar varios enfoques de microscopía y bioimagen en un contexto fisiológico.
Esta investigación reunió a la experiencia en microscopía de fluorescencia de células vivas, farmacología molecular y biología estructural de instituciones en Alemania, Canadá y el Reino Unido, lo que demuestra el poder de la ciencia interdisciplinaria para descubrir nuevos principios de regulación de los receptores.
Acerca de CRC 1423
CRC 1423 es un centro de investigación de cuatro años financiado por la Fundación de Investigación Alemana (DFG), con cinco instituciones participantes: la Universidad de Leipzig, la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg, Charité-Universitätsmedizin Berlín, la Universidad Heinrich Heine Düsseldorf y el Centro Médico de la Universidad de la Universidad Mainz. Investigadores de estas instituciones con antecedentes en bioquímica, biomedicina y ciencia computacional están colaborando de manera interdisciplinaria para obtener una comprensión integral de cómo la dinámica estructural afecta la función GPCR. El Centro de Investigación Colaborativa comprende un total de 19 subproyectos.
