Caracterización farmacológica y estudio de la relación estructura - Función del receptor nicotínico alfa 9
En este trabajo se presenta una extensa caracterización del receptor colinérgico nicotínico α9, utilizando elsistema de expresión heteróloga de ovocitos de Xenopus laevis. Durante la mayor parte del desarrollo delmismo se tuvo como hipótesis de trabajo que α9 sería la única subunidad integrante del...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis Doctoral |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2001
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| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3338_Verbitsky |
| Aporte de: |
| Sumario: | En este trabajo se presenta una extensa caracterización del receptor colinérgico nicotínico α9, utilizando elsistema de expresión heteróloga de ovocitos de Xenopus laevis. Durante la mayor parte del desarrollo delmismo se tuvo como hipótesis de trabajo que α9 sería la única subunidad integrante del receptorcolinérgico nativo de las células ciliadas externas de la cóclea y de las células tipo II del aparato vestibular. Este receptor es responsable de la inhibición de la actividad de dichas células, mediada por la inervacióncolinérgica eferente coclear y vestibular. En 2001 se identificó y clonó una nueva subunidad de receptoresnicotínicos, α1O. Esto condujo a modificar la hipótesis de trabajo, para incluir la posibilidad de un receptorheteromérico α9αl0 en las células ciliadas, pero sin excluir la posible existencia del receptor homoméricoα9 en otros tipos celulares. La caracterización del receptor homomérico recombinante α9 incluyó el estudio de las propiedadesfarmacológicas del mismo. En particular, se demostró que a pesar que α9 es un miembro de la familia degenes de subunidades de receptores nicotínicos, el receptor no puede ser clasificado farmacologicamentecomo nicotínico o muscarínico y presenta un perfil farmacológico mixto, en coincidencia con lo reportadopara el receptor nativo de las células ciliadas. Se mostró que tanto agonistas colinérgicos no específicoscomo la acetilcolina y el carbacol, agonistas nicotínicos como el metilcarbacol, la suberildicolina y el DMPP y agonistas muscarínicos como la oxotremorina - M, el metilfurtretonio y el McN-A-343 soncapaces de activar al receptor α9. También la colina, un producto de degradación y precursor en la síntesisde la acetilcolina, activó al receptor α9. Notablemente, agonistas nicotínicos clásicos como la epibatidina,la nicotina y la citisina bloquearon al receptor α9 (IC50 : 1.6±0.l, 31.5±l.0 y 43.1±3.5 µM,respectivamente). Se estudió la sensibilidad de α9 a diversos antagonistas nicotínicos. En particular lametillicaconitina, un antagonista selectivo de receptores nicotínicos neuronales sensibles a la α-bungarotoxina,inhibió las respuestas de α9 a la acetilcolina en forma competitiva (IC50 : l.l±0.2 nM),siendo este el antagonista más potente de α9 hasta ahora reportado. Se demostró también que el receptor α9es bloqueado tanto por agonistas como por antagonistas muscarínicos con el siguiente orden de potencia:atropina (IC50: l.0±0.1µM, ) ~ galamina (IC50: 1.5±0.2 µM) > pilocarpina (IC50: 76±9 µM) ~ muscarina (IC50: 84±6 µM) ~ betanecol (IC50: 105±14 µM), un rango de concentraciones comparable con las requeridas para el bloqueo producido por compuestos nicotínicos. Por otra parte, se demostró la inhibición de la respuesta a acetilcolina de los receptores α9 y α9α10 pormorfina y péptidos opioides. Estos péptidos estarían presentes en la inervación eferente a las célulasciliadas del aparato vestibular y modularían su actividad a través de su acción sobre α9αl0. Se demostró también que el receptor homomérico α9 es bloqueado por Ca++ extracelular (IC50: 100±10 µM a -70 mV), en forma dependiente del potencial de membrana. Este resultado es relevante para lafisiología de las células ciliadas. Mediante la construcción de una subunidad quimérica entre α9 y el receptor de serotonina de tipo 3A, seaportó evidencia de que el dominio aminoterminal de α9 es el determinante estructural de la interacción deα9 con agonistas y antagonistas. También se construyó una subunidad quimérica mediante el empalme deporciones de las subunidades α7 y α9. Los resultados obtenidos con las dos quimeras mencionadas, indicanque los determinantes estructurales de la particular relación corriente - potencial de α9 (relacionada con lapresencia de Ca++ extracelular), estarían confinados a la región que se extiende desde el comienzo delsegundo segmento hidrófobo, supuestamente transmembranal, hasta el extremo carboxiterminal. Seidentificó un residuo en el segmento hidrófobo M2 (Q261) involucrado en la rectificación de la corriente yen el bloqueo por el Ca++. En suma, el presente trabajo demuestra que el receptor α9 presenta una farmacología mixta nicotínica - muscarínicacoincidente con la del receptor colinérgico de las células ciliadas. Esta coincidencia incluyetambién la sensibilidad de los receptores que contienen la subunidad α9 a péptidos opioides y a cationesdivalentes. Por otro lado aporta evidencia de la importancia clave del dominio aminoterminal en determinarcaracterísticas farmacológicas de α9 y del segundo segmento hidrófobo en las propiedades del canal de losreceptores α9 y α9α10. |
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