El receptor de N-metil-D-aspartat (NMDAR) és un receptor de glutamat, format per dos tipus de subunitats (GluN1 i GluN2), que es troben en les cèl·lules nervioses. Aquest tipus de receptor té un paper clau en la plasticitat sinàptica neuronal i en la memòria i s'ha relacionat amb diverses malalties com l'esquizofrènia o el Parkinson.
L'encefalitis anti-NMDAR és un trastorn neuropsiquiàtric autoimmune sever recentment identificat que es caracteritza per canvis en el comportament, psicosi, disminució de la memòria, convulsions, inestabilitat i coma. Aquest trastorn el causen els anticossos dels propis pacients, que fan que els receptors NMDA s’internalitzin a la cèl·lula, alterant així la seva funció. No obstant, els mecanismes pels quals això succeeix no es coneixen amb detall.
Els investigadors han estudiat la naturalesa i el cronograma dels processos que tenen lloc en la sinapsis - moment en el que es produeix la transmissió de l'impuls nerviós- abans de la internalització i reducció de la quantitat de receptors NMDA de la superfície cel·lular. Per a això, van utilitzar la microscòpia de localització d'una sola molècula, en particular la microscòpia de reconstrucció òptica estocàstica (STORM), per revelar com els receptors de NMDA es distribueixen al llarg de les dendrites, o prolongacions, de les neurones. És a dir, van poder visualitzar l'organització a nanoescala dels receptors i quantificar-ne els canvis relatius en condicions patològiques.
Per comprendre millor els mecanismes, els científics van dur a terme simulacions per ordinador per a modelar el comportament d'aquests receptors al llarg de les dendrites neuronals en presència dels anticossos dels pacients. Van poder reproduir els seus resultats experimentals i els va permetre extreure els paràmetres clau que condueixen a les alteracions induïdes per anticossos. Van revelar que la interrupció de les interaccions proteïna-proteïna, com la que hi ha entre els receptors NMDA i Ephrin B2, juga un paper important en la seqüència d'esdeveniments que condueixen a la patogènesi de la malaltia.
Els resultats d'aquest estudi aporten informació sobre els processos nanoscòpics mitjançant els quals els anticossos dels pacients poden alterar la funció d'una proteïna específica, obrint una nova finestra per comprendre els mecanismes moleculars de les malalties autoimmunes. Els estudis se centren ara a determinar si els anticossos dels pacients poden alterar altres molècules que interactuen amb NMDAR, per tal de descobrir noves potencials dianes terapèutiques.