Receptor adrenérxico

Os receptores adrenérxicos ou adrenoceptores son unha clase de receptores acoplados á proteína G que son dianas de moitas catecolaminas como a noradrenalina (norepinefrina) e a adrenalina (epinefrina) producida polo corpo, pero tamén moitos medicamentos como os betabloqueantes, agonistas de beta-2 (β2) e agonistas de alfa-2 (α2), que se usan para tratar a hipertensión arterial e a asma, por exemplo.
Moitas células humanas teñen este tipo de receptores, e a unión de catecolaminas co receptor xeralmente estimula o sistema nervioso simpático (SNS). O SNS é responsable da resposta de loita-fuxida, a cal se desencadea por experiencias como o exercicio físico ou as situacións que causan medo. Esta resposta dilata as pupilas, incrementa a frecuencia cardíaca, mobiliza a enerxía, e desvía o fluxo sanguíneo desde os órganos non esenciais ao músculo esquelético. Estes efectos xuntos tenden a incrementar o rendemento físico momentaneamente.
Historia
[editar | editar a fonte]A finais do século XIX había acordo en que a estimulación dos nervios simpáticos podía causar diferentes efectos sobre os tecidos corporais dependendo das condicións de estimulación (como a presenza ou ausencia dalgunha toxina). Na primeira metade do século XX, fixéronse dúas propostas principais para explicar este fenómeno:
- Había polo menos dous tipos de neurotransmisores que se liberaban das terminais nerviosas simpáticas, ou
- Había polo menos dous tipos de mecanismos detectores para un só neurotransmisor.
A primeira hipótese foi defendida por Walter Bradford Cannon e Arturo Rosenblueth,[1] que interpretaron moitos experimentos que entón propoñían que os neurotransmisores eran substancias, ás cales eles chamaron simpatina E (E por 'excitación') e simpatina I (I por 'inhibición').
A segunda hipótese recibiu apoios desde 1906 a 1913, cando Henry Hallett Dale explorou os efectos sobre a presión arterial da adrenalina (que el chamaba adrenina daquela), inxectada en animais. Normalmente, a adrenalina debía incrementar a presión sanguínea destes animais, pero, se o animal fora exposto á ergotoxina, a súa presión decrecía.[2][3] El propuxo que a ergotoina causaba "parálise selectiva das unións mioneurais motoras" (é dicir, as que tenden a incrementar a presión sanguínea), revelando así que en condicións normais había unha "resposta mixta", incluíndo un mecanismo que relaxaba o músculo liso e causaba unha caída da presión sanguínea. Esta "resposta mixta", na que o mesmo composto causaba contracción ou relaxación, entendíase como a resposta de diferentes tipos de unións ao mesmo composto.
Varios grupos desenvolveron esta liña de experimentos, como o grupo de DT Marsh e colegas,[4] que en febreiro de 1948 mostraron que unha serie de compostos relacionados estruturalmente coa adrenalina podían tamén mostrar efectos de contracción ou relaxación dependendo de se estaban presentes ou non outras toxinas. Isto apoiaba unha vez máis o argumento de que os músculos tiñan dous mecanismos diferentes polos cales podían responder ao mesmo composto. En xuño dese ano, Raymond Ahlquist, profesor de Farmacoloxía no Colexio Médico de Xeorxia, publicou un artigo sobre a transmisión dos nervios adrenérxicos.[5] Nel nomeaba explicitamente as diferentes respostas debidas ao que el chamou receptores α e β, e dicía que o único transmisor simpático era a adrenalina. Aínda que despois se viu que esta última conclusión era incorrecta (agora sábese que é a noradrenalina), a súa nomenclatura dos receptores e o concepto de dous tipos de mecanismos detectores para un único neurotransmisor, permaneceu. En 1954, conseguiu incorporar os seus descubrimentos a un libro de texto, Drill's Pharmacology in Medicine,[6] e, por tanto, proclamouse o papel exercido polos sitios receptores α e β no mecanismo celular da adrenalina/noradrenalina. Estes conceptos revolucionarían os avances na investigación farmacoterapéutica, permitindo o deseño selectivo de moléculas específicas para tratar trastornos médicos en vez de basearse nas investigacións tradicionais sobre a eficacia de medicinas de herboristería preexistentes. En 1967 Lands et el. publicaran a clasificación dos receptores adrenérxicos dividíndoos e dous subtipos, que eran o β1 e o β2.[7]
Categorías
[editar | editar a fonte]
O mecanismo dos adrenoceptores
[editar | editar a fonte]A adrenalina ou noradrenalina son ligandos de adrenoceptores α1 ou α2 ou β (ver figura). O α1 acóplase con Gq, o cal resulta nun incremento do Ca2+ intracelular seguida da contracciónn do músculo liso. Por outra parte, o α2 acóplase con Gi, o que causa unha diminución da liberación do neurotransmisor, así como unha diminución da actividade do AMP cíclico (AMPc), resultando na contracción do músculo liso. O receptor β acóplase á Gs e incrementa a actividade do AMPc intracelular, orixinando, por exemplo, a contracción do músculo cardíaco, a relación do músculo liso e a glicoxenólise.
Hai dous grandes tipos de adrenoreceptores, α e β, con 9 subtipos en total:
- Os receptores α subdivídense en α1 (un receptor acoplado a Gq) e α2 (un receptor acoplado a Gi).[8]
- α1 ten 3 subtipos: α1A, α1B e α1D.[a]
- α2 ten 3 subtipos: α2A, α2B e α2C.
- Os receptores β subdivídense en β1, β2 e β3. Os tres están acoplados a proteínas Gs, pero β2 e β3 tamén se acoplan a Gi.[8]
Gi e Gs están ligados á adenilil ciclase. Así, os agonistas que se unen a eles causan unha elevación da concentración intracelular do segundo mensaxeiro AMPc (Gi inhibe a produción de AMPc). Entre os efectores que están augas abaixo do AMPc está a proteína quinase dependente de AMPc (PKA), que é mediadora dalgúns dos eventos intracelulares que seguen a unión das hormonas.
Funcións na circulación
[editar | editar a fonte]A adrenalina (epinefrina) reacciona tanto con adrenoceptores α coma β, causando vasoconstrición e vasodilatación, respectivamente. Aínda que os receptores α son menos sensibles á adrenalina, cando son activados a doses farmacoóxicas, superan a vasodilatación mediada por receptores β porque hai máis receptores α1 periféricos que β. O resultado é que os niveis altos de adrenalina circulante causan vasoconstrición. Porén, o oposto é certo nas arterias coronarias, onde a resposta dos β2 é maior que a dos α1, resultando nunha dilatación global cun incremento da estimulación simpática. Con niveis baixos de adrenalina circulante (secreción de adrenalina fisiolóxica), a estimulación dos adrenoceptores β domina, xa que a adrenalina ten unha maior afinidade polo adrenoceptor β2 que polo α1, producindo vasodilatacion seguida dun decrecemento da resistencia vascular periférica.[9]
Subtipos
[editar | editar a fonte]O comportamento do músculo liso é variable dependendo da localización anatómica. A contracción/relaxación do músculo liso xeneralízase abaixo. Unha importante particularidade son os efectos diferenciais do aumento de AMPc no músculo liso comparado co músculo cardíaco. O aumento de AMPc promove a relaxación do músculo liso, mentres que fai aumentar a contractilidade e a frecuencia no músculo cardíaco.
Receptores α
[editar | editar a fonte]Os receptores α teñen accións en común, pero tamén efectos individuaiss. Entre as accións comús (ou que aínda non teñen un receptor especificado) están:
- vasoconstrición[14]
- diminución da actividade do músculo liso no tracto gastrointestinal[15]
Os agonistas α inespecíficos de subtipo (ver accións arriba) poden usarse para tratar a rinite (diminúen a secreción de moco) ou o feocromocitoma (diminúen a vasocontrición causada pola noradrenalina).[8]
Receptor α1
[editar | editar a fonte]Os adrenoceptores α1 son membros da superfamilia do recepotr acoplado á proteína Gq. Despois da activación, a proteína G heterotrimérica Gq, activa a fosfolipase C (PLC). A PLC corta o fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato (PIP2), que á súa vez causa un incremento de inositol trisfosfato (IP3) e diacilglicerol (DAG). O primeiro interacciona con canles de calcio dos retículos endoplasmático e sarcoplasmático, cambiando así o contido de calcio da célula. Isto desencadea os outros efectos, incluíndo o prominente comezo lento dos potenciais despois da corrente despolarizante (sADP, do inglés slow after depolarization) nas neuronas.[16]
As accións do receptor α1 implican principalmente a contracción do músculo liso. Causa vasoconstrición en moitos vasos sanguíneos, como os da pel, sistema gastrointestinal, riles (arteria renal)[17] e cerebro.[18] Outras áreas onde se produce a contracción do músculo liso son:
- uréter
- conduto deferente
- pelo (músculo erector do pelo)
- útero (no embarazo)
- esfínter uretral
- urotelio e lámina propia[19]
- bronquíolos (aínda que menor en relación co efecto relaxante do receptor β2 sobre os bronquíolos)
- vasos sanguíneos do corpo ciliar do ollo (e a estimulación dos músculos dilatadores da pupila do iris causa midríase)
Outras accións son a glicoxenólise e gliconeoxénese no tecido adiposo e fígado; a secreción das glándulas sudoríparas e a reabsorción de Na+ nos riles.[20]
Os antagonistas de α1 poden utilizarse para tratar:[8]
- hipertensión, diminución da presión sanguínea ao diminuír a vasocontrición periférica
- hiperplasia de próstata benigna, relaxa os múculos lisos da próstata facilitando a micción.
Receptor α2
[editar | editar a fonte]O adrenoceptor α2 acóplase á proteína Gi/o.[21] É un receptor presináptico que causa unha retroalimentación negativa sobre, por exemplo, a noradrenalna. Cando se libera noradrenalina na sinapse, prodúcese retroalimentación no receptor α2, causando que se libere menos noradrenalina da neurona presináptica. Isto diminúe o efecto da noradrenalina. Hai tamén receptores α2 na membrana da terminal nerviosa da neurona adrenérxica postsináptica.
Accións do receptor α2 son:
- diminición da liberación de insulina no páncreas[20]
- incremento da liberación de glicagón no páncreas
- contracción dos esfínteres do tracto gastrointestinal
- retroalimentación negativa nas sinapses neuronais; inhibición presináptica da liberación de noradrenalina no sistema nervioso central
- incremento da agregación das plaquetas
- diminución da resistencia vascular periférica.
Os agonistas de α2 (ver accións arriba) poden usarse para tratar:[8]
- hipertensión; diminúe as accións elevadoras da presión do sistema nervioso simpático.
Os antagonistas de α2 poden utilizarse par tratar:[8]
- impotencia, relaxan os músculos lisos do pene e facilitan o fluxo de sangue
- depresión; melloran o estado de ánimo ao incrementaren a secreción de noradrenalina.
Receptores β
[editar | editar a fonte]Os agonistas β inespecíficos de subtipo poden usarse para tratar:[8]
- insuficiencia cardíaca; incremento agudo do gasto cardíaco nunha emerxencia
- choque circulatorio; incremento do gasto cardíaco distribuíndo así o volume sanguíneo.
- anafilaxe; broncodilatación.
Os antagonistas β inespecíficos de subtipo (betabloqueantes) poden usarse para tratar:[8]
- arritmia cardíaca; diminúe a saída do nodo sinusal estabilizando así a función cardíaca
- doenza arterial coronaria; reduce a fecuencia cardíaca e, por tanto, incrementa a subministración de oxíxeno
- insuficiencia cardíaca; impide a morte súbita relacionada con esta condición,[8] que se adoita causar por isquemias ou arritmias[22]
- hipertiroidismo; reduce a hipersensibilidade simpática periférica
- migraña; reduce o número de ataques
- medo escénico; reduce a taquicardia e os tremores
- glaucoma; reduce a presión intraocular
Receptor β1
[editar | editar a fonte]Entre as accións do adrenoceptor β1 están:
- incremento do gasto cardíaco incrementando a frecuencia cardíaca (efecto cronotrópico positivo), da velociadade de condución (efecto dromotrópico positivo), o volume de bombeo (ao aumentar a contractilidade; efecto inotrópico positivo), e velocidade de relaxación do miocardio, ao incrementar a velocidade de secuestro de ións calcio (efecto lusitrópico positivo), que axuda a aumentar a frecuencia cardíaca.
- incremento da secreción de renina nas células xustaglomerulares dos riles[23]
- incremento da secreción de ghrelina no estómago[24]
Receptor β2
[editar | editar a fonte]As accións do receptor β2 son:
- relaxación do músculo liso en moitas áreas do corpo, por exemplo nos bronquios (broncodilatación, ver salbutamol),[20] tracto gastrointestinal (diminución da motilidade), veas (vasodilatación dos vasos sanguíneos), especialmente as do músculo esquelético (aínda que este efecto vasodilatador da noradrenalina é relativamente menor e é superado pola vasoconstición mediada polos adrenoceptores α)[25]
- lipólise no tecido adiposo[26]
- anabolismo no músculo esquelético[27][28]
- captación de potasio polas células[29]
- relaxación do útero non grávido
- relaxación do músculo detrusor da urina da parede da vexiga urinaria
- dilatación de arterias que regan o músculo esquelético
- glicoxenólise e gliconeoxénese
- estimulación da secreción de insulina[30]
- contracción de esfinteres do tracto gastrointestinal
- secrecións máis espesas das glándulas salivares[20]
- inhibición da liberación de histamina polos mastocitos
- afecta ao cerebro e a comunicación inmune[31]
Os agonistas de β2 (ver accións arriba) poden servir para tratar:[8]
- asma e EPOC; redución da contracción do músculo liso bronquial dilatando así os bronquios
- hipercalemia; incremento da captación do potasio na célula
- parto prematuro; redución das contraccións do múscuo liso uterino.[32]
Receptor β3
[editar | editar a fonte]As accións dos receptores β3 son:
- incremento da lipólise no tecido adiposo
- relaxación da vexiga urinaria.
Os agonistas de β3 poderían teoricamente usarse como fármacos para adelgazar, mais están limitados polo seu efecto secundario causante de temores.
Notas a rodapé
[editar | editar a fonte]- 1 2 Non hai un receptor α1C. Houbo un subtipo coñecido como C, pero viuse despois que era idéntico a un dos subtipos previamente descubertos. Para evitar confusión, a denominación dos receptores continuou coa letra D. Antes de xuño de 1995 α1A chamábase α1C. α1D foi denominado α1A, α1D ou α1A/D.[33]
Notas
[editar | editar a fonte]- ↑ Cannon WB, Rosenbluth A (31 de maio de 1933). "Studies On Conditions Of Activity In Endocrine Organs XXVI: Sympathin E and Sympathin I". American Journal of Physiology 104 (3): 557–574. doi:10.1152/ajplegacy.1933.104.3.557.
- ↑ Dale HH (maio de 1906). "On some physiological actions of ergot". The Journal of Physiology 34 (3): 163–206. PMC 1465771. PMID 16992821. doi:10.1113/jphysiol.1906.sp001148.
- ↑ Dale HH (xuño de 1913). "On the action of ergotoxine; with special reference to the existence of sympathetic vasodilators". The Journal of Physiology 46 (3): 291–300. PMC 1420444. PMID 16993202. doi:10.1113/jphysiol.1913.sp001592.
- ↑ Marsh DT, Pelletier MH, Rose CA (febreiro de 1948). "The comparative pharmacology of the N-alkyl-arterenols". The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 92 (2): 108–20. PMID 18903395.
- ↑ Ahlquist RP (xuño de 1948). "A study of the adrenotropic receptors". The American Journal of Physiology 153 (3): 586–600. PMID 18882199. doi:10.1152/ajplegacy.1948.153.3.586.
- ↑ Drill, Victor Alexander (1954). Pharmacology in medicine: a collaborative textbook. Nova York: McGraw-Hill.
- ↑ "Differentiation of Receptor Systems activated by Sympathomimetic Amines". Nature. 1967-05-06. doi:10.1038/214597a0.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Perez, Dianne M. (2006). The adrenergic receptors in the 21st century. Totowa, New Jersey: Humana Press. pp. 54, 129–134. ISBN 978-1588294234. LCCN 2005008529. OCLC 58729119.
- ↑ Zwieten, Van; A, P. (1986). "Interaction Between α and β-Adrenoceptor-Mediated Cardiovascular Effects". Journal of Cardiovascular Pharmacology (en inglés) 8: S21–8. ISSN 0160-2446. PMID 2427848. doi:10.1097/00005344-198608004-00004.
- 1 2 3 4 5 Rang HP, Ritter JM, Flower RJ, Henderson G (2016). Rang and Dale's pharmacology (8ª ed.). Reino Unido: Elsevier. p. 179. ISBN 9780702053627. OCLC 903083639.
- ↑ Prischich, Davia; Gomila, Alexandre M. J.; Milla-Navarro, Santiago; Sangüesa, Gemma; Diez-Alarcia, Rebeca; Preda, Beatrice; Matera, Carlo; Batlle, Montserrat; Ramírez, Laura; Giralt, Ernest; Hernando, Jordi; Guasch, Eduard; Meana, J. Javier; de la Villa, Pedro; Gorostiza, Pau (2020). "Adrenergic modulation with photochromic ligands". Angewandte Chemie International Edition 60 (7): 3625–3631. ISSN 1433-7851. PMID 33103317. doi:10.1002/anie.202010553. hdl:2434/778579.
- ↑ Tesmer JJ, et al. (2012-09-21). "Paroxetine is a direct inhibitor of g protein-coupled receptor kinase 2 and increases myocardial contractility". ACS Chemical Biology 7 (11): 1830–1839. ISSN 1554-8929. PMC 3500392. PMID 22882301. doi:10.1021/cb3003013.
- ↑ Nisoli E, Tonello C, Landi M, Carruba MO (1996). "Functional studies of the first selective beta 3-adrenergic receptor antagonist SR 59230A in rat brown adipocytes". Molecular Pharmacology 49 (1): 7–14. PMID 8569714. Arquivado dende o orixinal o 2009-01-16. Consultado o 2007-12-07.
- ↑ Elliott J (1997). "Alpha-adrenoceptors in equine digital veins: evidence for the presence of both alpha1 and alpha2-receptors mediating vasoconstriction". Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics 20 (4): 308–17. PMID 9280371. doi:10.1046/j.1365-2885.1997.00078.x.
- ↑ Sagrada A, Fargeas MJ, Bueno L (1987). "Involvement of alpha-1 and alpha-2 adrenoceptors in the postlaparotomy intestinal motor disturbances in the rat". Gut 28 (8): 955–9. PMC 1433140. PMID 2889649. doi:10.1136/gut.28.8.955.
- ↑ Smith RS, Weitz CJ, Araneda RC (agosto de 2009). "Excitatory actions of noradrenaline and metabotropic glutamate receptor activation in granule cells of the accessory olfactory bulb". Journal of Neurophysiology 102 (2): 1103–14. PMC 2724365. PMID 19474170. doi:10.1152/jn.91093.2008.
- ↑ Schmitz JM, Graham RM, Sagalowsky A, Pettinger WA (1981). "Renal alpha-1 and alpha-2 adrenergic receptors: biochemical and pharmacological correlations". The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 219 (2): 400–6. PMID 6270306.
- ↑ Circulation & Lung Physiology I Arquivado 2011-07-26 en Wayback Machine. M.A.S.T.E.R. Learning Program, UC Davis School of Medicine
- ↑ Moro C, Tajouri L, Chess-Williams R (2013). "Adrenoceptor function and expression in bladder urothelium and lamina propria". Urology 81 (1): 211.e1–7. PMID 23200975. doi:10.1016/j.urology.2012.09.011.
- 1 2 3 4 Fitzpatrick, David; Purves, Dale; Augustine, George (2004). "Table 20:2". Neuroscience (3rd ed.). Sunderland, Mass: Sinauer. ISBN 978-0-87893-725-7.
- ↑ Qin K, Sethi PR, Lambert NA (2008). "Abundance and stability of complexes containing inactive G protein-coupled receptors and G proteins". FASEB Journal 22 (8): 2920–7. PMC 2493464. PMID 18434433. doi:10.1096/fj.08-105775.
- ↑ Ørn S, Dickstein K (2002-04-01). "How do heart failure patients die?". European Heart Journal Supplements 4 (Suppl D): D59–D65. doi:10.1093/oxfordjournals.ehjsupp.a000770.
- ↑ Kim SM, Briggs JP, Schnermann J (febreiro de). "Convergence of major physiological stimuli for renin release on the Gs-alpha/cyclic adenosine monophosphate signaling pathway". Clinical and Experimental Nephrology 16 (1): 17–24. PMC 3482793. PMID 22124804. doi:10.1007/s10157-011-0494-1.
- ↑ Zhao TJ, Sakata I, Li RL, Liang G, Richardson JA, Brown MS, et al. (setembro de 2010). "Ghrelin secretion stimulated by {beta}1-adrenergic receptors in cultured ghrelinoma cells and in fasted mice". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 107 (36): 15868–73. Bibcode:2010PNAS..10715868Z. PMC 2936616. PMID 20713709. doi:10.1073/pnas.1011116107.
- ↑ Klabunde R. "Adrenergic and Cholinergic Receptors in Blood Vessels". Cardiovascular Physiology. Consultado o 5 de maio de 2015.
- ↑ Large V, Hellström L, Reynisdottir S, et al. (1997). "Human beta-2 adrenoceptor gene polymorphisms are highly frequent in obesity and associate with altered adipocyte beta-2 adrenoceptor function". The Journal of Clinical Investigation 100 (12): 3005–13. PMC 508512. PMID 9399946. doi:10.1172/JCI119854.
- ↑ Kline WO, Panaro FJ, Yang H, Bodine SC (2007). "Rapamycin inhibits the growth and muscle-sparing effects of clenbuterol". Journal of Applied Physiology 102 (2): 740–7. PMID 17068216. doi:10.1152/japplphysiol.00873.2006.
- ↑ Kamalakkannan G, Petrilli CM, George I, et al. (2008). "Clenbuterol increases lean muscle mass but not endurance in patients with chronic heart failure". The Journal of Heart and Lung Transplantation 27 (4): 457–61. PMID 18374884. doi:10.1016/j.healun.2008.01.013.
- ↑ Basic & Clinical Pharmacology. Estados Unidos de América: MCGraw-Hill Education. 2018. p. 148. ISBN 978-1-259-64115-2.
- ↑ Santulli G, Lombardi A, Sorriento D, Anastasio A, Del Giudice C, Formisano P, Béguinot F, Trimarco B, Miele C, Iaccarino G (marzo de 2012). "Age-related impairment in insulin release: the essential role of β(2)-adrenergic receptor". Diabetes 61 (3): 692–701. PMC 3282797. PMID 22315324. doi:10.2337/db11-1027.
- ↑ Elenkov IJ, Wilder RL, Chrousos GP, Vizi ES (decembro de 2000). "The sympathetic nerve--an integrative interface between two supersystems: the brain and the immune system". Pharmacological Reviews 52 (4): 595–638. PMID 11121511.
- ↑ Haas DM, Benjamin T, Sawyer R, Quinney SK (2014). "Short-term tocolytics for preterm delivery - current perspectives". International Journal of Women's Health 6: 343–9. PMC 3971910. PMID 24707187. doi:10.2147/IJWH.S44048.
- Hieble JP, Bylund DB, Clarke DE, Eikenburg DC, Langer SZ, Lefkowitz RJ, Minneman KP, Ruffolo RR (xuño de 1995). "International Union of Pharmacology. X. Recommendation for nomenclature of alpha 1-adrenoceptors: consensus update". Pharmacological Reviews 47 (2): 267–70. PMID 7568329.
Véxase tamén
[editar | editar a fonte]Outros artigos
[editar | editar a fonte]- Receptor de acetilcolina (receptor colinérxico)
Bibliografía
[editar | editar a fonte]- Rang HP, Dale MM, Ritter JM, Flower RJ (2007). "Chapter 11: Noradrenergic transmission". Rang and Dale's Pharmacology (6th ed.). Elsevier Churchill Livingstone. pp. 169–170. ISBN 978-0-443-06911-6.