L'escorça prefrontal, una regió d'extremada complexitat, constitueix el nivell més elevat en la jerarquia cortical dedicada a la representació i a l'execució d'accions. És, a més, la regió neocortical més evolucionada en els primats, coneguts per disposar d'un repertori de comportaments divers i flexible. Està formada per un conjunt d'àrees interconnectades entre si, que envien i reben projeccions de pràcticament tots els sistemes corticals sensorials, motors i estructures subcorticals. Es tracta, doncs, de la regió amb major nivell d'integració de l'escorça cerebral, que rep una gran diversitat d'informació de l'estat intern del subjecte i de l'entorn.

L'anatomia i l'estructura molecular i cel·lular d'aquesta regió en l'home i en els primats és diferent a la d'altres animals com els utilitzats més habitualment en laboratoris, en particular rosegadors (rata i ratolí). El laboratori de Guadalupe Mengod i els seus col·legues, en l'Institut d'Investigacions Biomèdiques de Barcelona (CSIC), centre adscrit a l'Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), treballa en l'estudi dels circuits cerebrals i dels seus components moleculars, en particular dels receptors per als neurotransmisors, ja que és sobre aquests últims on actuen els fàrmacs per tractar l'esquizofrènia.

Aquests fàrmacs actuen, en la seva majoria, sobre els receptors dels neurotransmisors dopamina i serotonina. En un treball recent de Julián de Almeida i Guadalupe Mengod, publicat en la revista Journal of Neurochemistry, els investigadors analitzen en detall la localització cel·lular d'una família de receptors de la serotonina, els 5HT1A, en les diferents capes del cortex prefrontal de l'home i del mico. L'activació del receptor 5HT1A sembla ser una de les vies per a millorar l'activitat d'alguns fàrmacs introduïts recentment en el tractament de l'esquizofrènia.

El treball revela que els receptors 5HT1A estan especialment concentrats en dos elements bàsics dels circuits neuronals de l'escorça prefrontal: en la major part de les neurones excitatories que utilitzen glutamat com a neurotransmisor i, en menor proporció, en les neurones inhibitòries que utilitzen el neurotransmisor GABA.

Ajuda per al disseny de fàrmacs

Aquests resultats ajudaran a entendre millor els mecanismes moleculars que determinen el funcionament d'aquesta part del cervell humà en la normalitat i en la malaltia, el que pot ajudar a dissenyar millors fàrmacs per al tractament de l'esquizofrènia. És la primera vegada que s'estudia la distribució d'aquests receptors en primats -només s'havien fet estudis similars en rosegadors.

Els investigadors també estan analitzant en el seu laboratori la distribució cel·lular en l'escorça prefrontal d'altres receptors sobre els quals també actuen els antipsicòtics, com els receptors de la dopamina, dels quals existeixen 5 subtips: D1, D2, D3, D4 i D5. Una vegada completats aquests estudis, l'equip vol analitzar l'expressió d'alguns d'aquests receptors en les poblacions de cèl·lules GABAérgiques, que estan afectades en l'esquizofrènia, en l'escorça prefrontal obtinguda postmortem de pacients amb aquest trastorn psiquiàtric.

Una altra de les línies de treball del grup de Neurofarmacología Molecular se centra en l'estudi de la neurotransmisió i els seus aspectes anatòmics, cel·lulars i moleculars implicats en malalties neurodegeneratives amb component inflamatori (com la malaltia d'Alzheimer, la demència dels granuls argirofils i l'esclerosi múltiple). La finalitat és identificar i caracteritzar noves dianes d'acció terapèutica.