Receptor de neurotransmisores - Neurotransmitter receptor

Figura 1. La estructura de siete hélices α transmembrana de un receptor acoplado a proteína G.

Un receptor de neurotransmisor (también conocido como neurorreceptor ) es una proteína receptora de membrana que es activada por un neurotransmisor . Las sustancias químicas en el exterior de la célula, como un neurotransmisor, pueden chocar contra la membrana celular, en la que hay receptores. Si un neurotransmisor choca con su receptor correspondiente, se unirán y pueden desencadenar otros eventos dentro de la célula. Por lo tanto, un receptor de membrana es parte de la maquinaria molecular que permite que las células se comuniquen entre sí. Un receptor de neurotransmisores es una clase de receptores que se une específicamente a los neurotransmisores a diferencia de otras moléculas.

En las células postsinápticas , los receptores de neurotransmisores reciben señales que activan una señal eléctrica regulando la actividad de los canales iónicos . La entrada de iones a través de canales iónicos abiertos debido a la unión de neurotransmisores a receptores específicos puede cambiar el potencial de membrana de una neurona. Esto puede resultar en una señal que corre a lo largo del axón (ver potencial de acción ) y se transmite en una sinapsis a otra neurona y posiblemente a una red neuronal . En las células presinápticas , puede haber sitios receptores específicos para los neurotransmisores liberados por esa célula (ver Autorreceptor ), que proporcionan retroalimentación y median la liberación excesiva de neurotransmisores de la misma.

Hay dos tipos principales de receptores de neurotransmisores : ionotrópicos y metabotrópicos . Ionotrópico significa que los iones pueden pasar a través del receptor, mientras que metabotrópico significa que un segundo mensajero dentro de la célula transmite el mensaje (es decir, los receptores metabotrópicos no tienen canales). Hay varios tipos de receptores metabotrópicos, incluyendo los receptores acoplados a proteína G . Los receptores ionotrópicos también se denominan canales iónicos activados por ligando y pueden ser activados por neurotransmisores ( ligandos ) como el glutamato y el GABA , que luego permiten que iones específicos atraviesen la membrana. Los iones de sodio (que, por ejemplo, el receptor de glutamato permite el paso ) excitan la célula postsináptica, mientras que los iones de cloruro (que, por ejemplo, el receptor de GABA permite el paso ) inhiben la célula postsináptica. La inhibición reduce la posibilidad de que ocurra un potencial de acción , mientras que la excitación aumenta la posibilidad. Por el contrario, los receptores acoplados a proteína G no son excitadores ni inhibidores. Más bien, pueden tener una amplia cantidad de funciones, como modular las acciones de los canales iónicos excitadores e inhibidores o desencadenar una cascada de señalización que libera calcio de las reservas dentro de la célula. La mayoría de los receptores de neurotransmisores están acoplados a proteína G.

Localización

Los receptores de neurotransmisores (NT) se encuentran en la superficie de las células neuronales y gliales . En una sinapsis , una neurona envía mensajes a la otra neurona a través de neurotransmisores. Por lo tanto, la neurona postsináptica, la que recibe el mensaje, agrupa los receptores de NT en este lugar específico de su membrana. Los receptores de NT se pueden insertar en cualquier región de la membrana de la neurona, como las dendritas, los axones y el cuerpo celular. Los receptores pueden estar ubicados en diferentes partes del cuerpo para actuar como un inhibidor o un receptor excitador para un neurotransmisor específico Un ejemplo de esto son los receptores para el neurotransmisor Acetilcolina (ACh), un receptor está ubicado en la unión neuromuscular en el músculo esquelético para facilitar la contracción muscular (excitación), mientras que el otro receptor se encuentra en el corazón para ralentizar la frecuencia cardíaca (inhibitoria)

Receptores ionotrópicos: canales iónicos activados por neurotransmisores

Canal iónico controlado por ligando

Los canales iónicos regulados por ligando ( LGIC ) son un tipo de receptor ionotrópico o receptor ligado a un canal . Son un grupo de canales iónicos transmembrana que se abren o cierran en respuesta a la unión de un mensajero químico (es decir, un ligando ), como un neurotransmisor .

El sitio de unión de los ligandos endógenos en los complejos de proteínas LGIC normalmente se encuentra en una porción diferente de la proteína (un sitio de unión alostérico ) en comparación con el lugar donde se encuentra el poro de conducción iónica. El vínculo directo entre la unión del ligando y la apertura o cierre del canal iónico, que es característico de los canales iónicos activados por ligando, se contrasta con la función indirecta de los receptores metabotrópicos , que utilizan segundos mensajeros . Los LGIC también son diferentes de los canales iónicos activados por voltaje (que se abren y cierran según el potencial de la membrana ) y los canales iónicos activados por estiramiento (que se abren y cierran según la deformación mecánica de la membrana celular ).

Receptores metabotrópicos: receptores acoplados a proteína G

Receptores acoplados a proteínas G ( GPCRs ), también conocidos como receptores de siete transmembrana de dominio , los receptores 7TM , receptores heptahelicoidales , receptor serpentina , y los receptores unidos a proteína G ( GPLR ), comprenden una gran proteína de la familia de receptores transmembrana que detectan moléculas fuera de la celular y activan las víasinternas de transducción de señales y, en última instancia, las respuestas celulares. Los receptores acoplados a proteína G se encuentran solo en eucariotas , incluidas levaduras, coanoflagelados y animales. Los ligandos que se unen y activan estos receptores incluyen compuestos sensibles a la luz, olores , feromonas , hormonas y neurotransmisores , y varían en tamaño desde moléculas pequeñas hasta péptidos y proteínas grandes. Los receptores acoplados a proteínas G están implicados en muchas enfermedades y también son el objetivo de aproximadamente el 30% de todos los medicamentos modernos.

Hay dos vías principales de transducción de señales que involucran a los receptores acoplados a proteína G: la vía de la señal del AMPc y la vía de la señal del fosfatidilinositol . Cuando un ligando se une al GPCR, provoca un cambio conformacional en el GPCR, lo que le permite actuar como factor de intercambio de nucleótidos de guanina (GEF). A continuación, el GPCR puede activar una proteína G asociada intercambiando su GDP unida por un GTP . La subunidad α de la proteína G, junto con el GTP unido, puede entonces disociarse de las subunidades β y γ para afectar aún más a las proteínas de señalización intracelular o proteínas funcionales diana directamente dependiendo del tipo de subunidad α ( G αs , G αi / o , G αq / 11 , G α12 / 13 ).

Desensibilización y concentración de neurotransmisores

Los receptores de neurotransmisores están sujetos a una desensibilización inducida por ligando: es decir, pueden dejar de responder tras una exposición prolongada a su neurotransmisor. Receptores de neurotransmisores están presentes en ambos postsinápticos neuronas y las neuronas presinápticas siendo el primero usado para recibir los neurotransmisores y el segundo para el propósito de prevenir la liberación adicional de un neurotransmisor determinado. Además de encontrarse en las células neuronales, los receptores de neurotransmisores también se encuentran en varios tejidos inmunes y musculares. Muchos receptores de neurotransmisores se clasifican como receptor serpentino o receptor acoplado a proteína G porque atraviesan la membrana celular no una, sino siete veces. Se sabe que los receptores de neurotransmisores no responden al tipo de neurotransmisor que reciben cuando se exponen durante períodos de tiempo prolongados. Este fenómeno se conoce como desensibilización o regulación a la baja inducida por ligandos .

Ejemplos de receptores de neurotransmisores

Las siguientes son algunas de las principales clases de receptores de neurotransmisores:

  • Adrenérgico : α 1A , α 1b , α 1c , α 1d , α 2a , α 2b , α 2c , α 2d , β 1 , β 2 , β 3
  • Dopaminérgico : D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5
  • GABAérgico : GABA A , GABA B1a , GABA B1δ , GABA B2 , GABA C
  • Glutaminérgico : NMDA, AMPA, cainato, mGluR 1 , mGluR 2 , mGluR 3 , mGluR 4 , mGluR 5 , mGluR 6 , mGluR 7
  • Histaminérgico : H 1 , H 2 , H 3
  • Colinérgico : Muscarínico: M1, M2, M3, M4, M5; Nicotínico: muscular, neuronal (insensible a la α-bungarotoxina), neuronal (sensible a la α-bungarotoxina)
  • Opioide : μ, δ 1 , δ 2 , κ
  • Serotoninérgico : 5-HT 1A , 5-HT 1B , 5-HT 1D , 5-HT 1E , 5-HT 1F , 5-HT 2A , 5-HT 2B , 5-HT 2C , 5-HT 3 , 5-HT 4 , 5-HT 5 , 5-HT 6 , 5-HT 7
  • Glicinérgico : glicina

Ver también

notas y referencias

enlaces externos