Investigadores de la Facultad de Medicina David Geffen de la UCLA, el Instituto Médico Howard Hughes de la UCLA y los Institutos Nacionales de Salud han desarrollado un modelo de pez cebra que proporciona una nueva perspectiva sobre cómo el cerebro adquiere los ácidos grasos esenciales omega-3, incluido el ácido docosahexaenoico (DHA) y ácido linolénico (ALA). Sus hallazgos, publicados en Nature Communications, tienen el potencial de mejorar la comprensión del transporte de lípidos a través de la barrera hematoencefálica y de las interrupciones en este proceso que pueden provocar defectos de nacimiento o afecciones neurológicas. El modelo también puede permitir a los investigadores diseñar moléculas de fármacos que sean capaces de llegar directamente al cerebro.
Los ácidos grasos omega-3 se consideran esenciales porque el cuerpo no puede producirlos y debe obtenerlos a través de los alimentos, como el pescado, las nueces y las semillas. Los niveles de DHA son especialmente altos en el cerebro y son importantes para un sistema nervioso saludable. Los bebés obtienen DHA de la leche materna o fórmula, y las deficiencias de este ácido graso se han relacionado con problemas de aprendizaje y memoria. Para llegar al cerebro, los ácidos grasos omega-3 deben atravesar la barrera hematoencefálica a través del transportador de lípidos Mfsd2a, que es esencial para el desarrollo normal del cerebro. A pesar de su importancia, los científicos no sabían con precisión cómo transporta Mfsd2a el DHA y otros ácidos grasos omega-3.
En el estudio, el equipo de investigación proporciona imágenes de la estructura del pez cebra Mfsd2a, que es similar a su contraparte humana. Las instantáneas son las primeras en detallar con precisión cómo se mueven los ácidos grasos a través de la membrana celular. El equipo de estudio también identificó tres compartimentos en Mfsd2a que sugieren distintos pasos necesarios para mover y voltear los ácidos grasos a través del transportador, a diferencia del movimiento a través de un túnel lineal o a lo largo de la superficie del complejo proteico. Los hallazgos proporcionan información clave sobre cómo Mfsd2a transporta los ácidos grasos omega-3 al cerebro y puede permitir a los investigadores optimizar la administración de fármacos a través de esta ruta. El estudio también proporciona conocimientos fundamentales sobre cómo otros miembros de esta familia de transportadores, denominada superfamilia de facilitadores principales (MFS), regulan funciones celulares importantes.
El estudio fue dirigido por Tamir Gonen, Ph.D. de UCLA y Doreen Matthies, Ph.D. del Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano (NICHD) Eunice Kennedy Shriver de los NIH. El Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales (NIGMS) de los NIH y el Instituto Médico Howard Hughes proporcionaron fondos adicionales para el estudio.