El receptor de GABA-A muscular de Caenorhabditis elegans (Nematoda) como blanco de agentes antihelminticos: estudio a nivel molecular y comportamental

Abstract

El ácido γ-aminobutírico (GABA) es el neurotransmisor inhibitorio más abundante en vertebrados e invertebrados. Los receptores de GABA son blancos de agentes ansiolíticos, antiepilépticos, anestésicos, así como de antihelmínticos comúnmente utilizados en la medicina humana y veterinaria. En nematodos, los receptores de GABA tipo A (GABAAR) se encuentran en músculo e intervienen en su locomoción. El músculo de nematodos posee un receptor inhibitorio sensible a GABA, siendo éste uno de los pocos GABAARs musculares existentes en la naturaleza. Antihelmínticos como la piperazina (PZE) producen parálisis fláccida del músculo de nematodos por activación de éstos receptores. El nematodo de vida libre, Caenorhabditis elegans, es utilizado como un modelo de nematodos parásitos debido a su sencillez y fácil mantenimiento en el laboratorio. Nuestro objetivo es caracterizar al GABAAR de C. elegans, y evaluar el modo de acción de antihelmínticos tanto a nivel molecular como comportamental. Para ello realizamos estudios electrofisiológicos para evaluar la activación por parte del agonista endógeno GABA, la droga muscimol y los antihelmínticos PZE e ivermectina (IVM). Así, detectamos y caracterizamos por primera vez corrientes unitarias de este receptor. Los canales poseen una amplitud media de ~2.5pA (-100mV) y tiempos de duración breves (~0.3ms). También registramos corrientes macroscópicas que muestran diferentes amplitudes dependiendo de la droga activadora (75-500pA). A nivel comportamental, realizamos ensayos de parálisis sobre placas conteniendo agar con PZE, IVM o PZE más IVM, y monitoreamos el número de gusanos paralizados en el transcurso del tiempo. La mayor parte de gusanos adultos muere a partir de 45 minutos de exposición a PZE, no así las larvas, demostrando la sensibilidad diferencial a agentes farmacológicos de C. elegans entre estados de desarrollo. La ausencia de GABAARs en músculo de vertebrado aumenta la importancia de esta caracterización, tanto desde un punto de vista evolutivo así como en el desarrollo de terapias antihelmínticas más selectivas, y a la creación de agentes de mayor eficacia y menos efectos adversos.