Científicos de la Universidad de Tulane y instituciones colaboradoras han descubierto que las neuronas liberan una enzima llamada quinasa lonesome de vertebrados (VLK) fuera de las células para ayudar a activar señales de dolor tras una lesión. La eliminación de VLK de las neuronas sensoras del dolor en ratones redujo drásticamente las respuestas similares al dolor postquirúrgico sin afectar el movimiento normal o la sensación básica, según un estudio publicado en Science, lo que sugiere una posible nueva vía para tratamientos del dolor más dirigidos.
Investigadores dirigidos por Matthew Dalva en el Brain Institute de la Universidad de Tulane, en colaboración con Ted Price en la University of Texas at Dallas y equipos de otras ocho instituciones, han identificado una forma previamente no reconocida en que las células nerviosas se comunican.
Su trabajo muestra que las neuronas liberan una enzima conocida como quinasa lonesome de vertebrados (VLK) en el espacio extracelular, donde modifica proteínas en células cercanas e intensifica la señalización del dolor tras una lesión. La misma vía de señalización también ayuda a fortalecer las conexiones sinápticas involucradas en el aprendizaje y la memoria, según comunicados de Tulane y la University of Texas at Dallas.
«Este hallazgo cambia nuestra comprensión fundamental de cómo se comunican las neuronas», dijo Dalva. «Hemos descubierto que una enzima liberada por neuronas puede modificar proteínas en el exterior de otras células para activar la señalización del dolor, sin afectar el movimiento normal o la sensación».
El equipo encontró que las neuronas activas liberan VLK, que potencia la función de un sistema de receptores involucrado en el dolor, el aprendizaje y la memoria que incluye la vía del receptor NMDA. En experimentos con ratones, eliminar VLK de las neuronas sensoras del dolor redujo en gran medida la hipersensibilidad al dolor típica de lesiones y postquirúrgica, dejando intactos el movimiento y las habilidades sensoriales básicas. Cuando se aumentaron los niveles de VLK, las respuestas al dolor se intensificaron.
«Esta es una de las primeras demostraciones de que la fosforilación puede controlar cómo interactúan las células en el espacio extracelular», dijo Dalva. «Abre una forma completamente nueva de pensar en cómo influir en el comportamiento celular y potencialmente una manera más simple de diseñar fármacos que actúen desde el exterior en lugar de tener que penetrar la célula».
Ted Price, director del Center for Advanced Pain Studies y profesor de neurociencia en la University of Texas at Dallas, subrayó las implicaciones más amplias. «Este estudio llega al núcleo de cómo funciona la plasticidad sináptica, cómo evolucionan las conexiones entre neuronas», dijo. «Tiene implicaciones muy amplias para la neurociencia, especialmente en la comprensión de cómo el dolor y el aprendizaje comparten mecanismos moleculares similares».
Dado que los receptores NMDA son importantes para la función cerebral normal y pueden causar efectos secundarios cuando se bloquean de manera amplia, los investigadores afirman en declaraciones institucionales que dirigirse a VLK o moléculas de señalización extracelular relacionadas podría ofrecer una forma más segura de modular las vías del dolor. Al actuar sobre enzimas que trabajan fuera de las células, los fármacos futuros podrían ajustar la señalización del dolor sin tener que entrar en las neuronas o apagar directamente receptores clave.
El estudio, publicado el 20 de noviembre de 2025 en la revista Science (volumen 390, número 6775; DOI: 10.1126/science.adp1007), involucró colaboradores de la University of Texas Health Science Center at San Antonio, la University of Texas MD Anderson Cancer Center, la University of Houston, Princeton University, la University of Wisconsin–Madison, la New York University Grossman School of Medicine y la Thomas Jefferson University.
La investigación fue apoyada por subvenciones del National Institute of Neurological Disorders and Stroke, el National Institute on Drug Abuse y el National Center for Research Resources, todos parte de los U.S. National Institutes of Health. El trabajo en curso busca determinar si este mecanismo de fosforilación extracelular afecta a un conjunto limitado de proteínas o representa un proceso biológico más amplio con implicaciones para otras enfermedades neurológicas y sistémicas.
