Articulo de referencia

receptor secretagogo de la hormona del crecimiento

El receptor secretagogo de la hormona del crecimiento (GHS-R), también conocido como receptor de grelina , es un receptor acoplado a proteína G que se une a los secretagogos de ...

El receptor secretagogo de la hormona del crecimiento (GHS-R), también conocido como receptor de grelina , es un receptor acoplado a proteína G que se une a los secretagogos de la hormona del crecimiento (GHS), como la grelina , la "hormona del hambre". [ 5 ] [ 6 ] Se cree que el papel del GHS-R es regular la homeostasis energética y el peso corporal. [ 7 ] En el cerebro, se expresan principalmente en el hipotálamo , específicamente en el núcleo ventromedial y el núcleo arcuato . Los GSH-R también se expresan en otras áreas del cerebro, incluyendo el área tegmental ventral , el hipocampo y la sustancia negra . [ 8 ] Fuera del sistema nervioso central, los GHS-R también se encuentran en el hígado , en el músculo esquelético e incluso en el corazón . [ 9 ]

Estructura

Se han identificado dos variantes de transcripción que se expresan en diversos tejidos y se conservan evolutivamente en peces y cerdos. Una de ellas, la 1a, elimina un intrón y codifica la proteína funcional; esta proteína es el receptor del ligando grelina y define una vía neuroendocrina para la liberación de la hormona del crecimiento. La segunda transcripción (1b) conserva el intrón y no funciona como receptor de la grelina; sin embargo, podría atenuar la actividad de la isoforma 1a. [ 10 ]

GHS-R1a es un miembro de la familia de receptores acoplados a proteínas G (GPCR) . Estudios previos han demostrado que los GPCR pueden formar heterodímeros , o pares de receptores funcionales con otros tipos de receptores acoplados a proteínas G (GPCR). Varios estudios sugieren que GHS-R1a forma específicamente dímeros con los siguientes receptores de hormonas y neurotransmisores: receptor de somatostatina 5 , [ 6 ] receptor de dopamina tipo 2 (DRD2) , [ 11 ] receptor de melanocortina-3 (MC3R) y receptor de serotonina tipo 2C (receptor 5-HT 2c ) . [ 11 ] Consulte la sección "Función" a continuación para obtener detalles sobre las supuestas funciones de estos heterodímeros.

Función

liberación de la hormona del crecimiento

La unión de la grelina al GHS-R1a en las células pituitarias estimula la secreción, pero no la síntesis, de la hormona del crecimiento (GH) por la glándula pituitaria . [ 8 ] [ 12 ] [ 13 ]

Actividad constitutiva

Una característica importante del GHS-R1a es que el receptor presenta cierta actividad incluso cuando no está siendo estimulado activamente. Esto se denomina actividad constitutiva y significa que el receptor siempre está "activo", a menos que actúe sobre él un agonista inverso . Esta actividad constitutiva parece proporcionar una señal tónica necesaria para el desarrollo de una estatura normal, probablemente a través de un efecto sobre el eje GH. [ 14 ] De hecho, se ha descubierto que algunas variaciones genéticas del GHS-R1a, causadas por polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) , están asociadas con la obesidad hereditaria y otras con la baja estatura hereditaria. [ 15 ] También se ha observado que, cuando la actividad constitutiva del GHS-R1A disminuye, se producen niveles reducidos de la hormona neuropéptido Y (NPY), inductora del hambre, así como en la ingesta de alimentos y el peso corporal. [ 16 ] [ 17 ]

Mecanismos de señalización intracelular

Cuando se activa el receptor secretagogo de la hormona del crecimiento, pueden desencadenarse diversas cascadas de señalización intracelular, dependiendo del tipo de célula en la que se exprese el receptor. Estas cascadas de señalización intracelular incluyen las cascadas de la proteína quinasa activada por mitógeno (MAPK) [ 9 ] , la proteína quinasa A (PKA) [ 9 ] , la proteína quinasa B (PKB) , también conocida como AKT [ 9 ] , y la proteína quinasa activada por AMP (AMPK) [ 9 ] .

Refuerzo conductual de la ingesta de alimentos

Está bien caracterizado que la activación del receptor secretagogo de la hormona del crecimiento con grelina induce un estado orexigénico , o sensación general de hambre. [ 6 ] Sin embargo, la grelina también puede desempeñar un papel en el refuerzo conductual. Estudios en modelos animales encontraron que la ingesta de alimentos aumentaba cuando la grelina se administraba específicamente solo al área tegmental ventral (ATV), un área cerebral que utiliza la señalización de dopamina para reforzar el comportamiento. [ 8 ] De hecho, cuanta más grelina se administraba, más alimento consumía el roedor. [ 8 ] Esto se denomina efecto dependiente de la dosis . Partiendo de esto, se encontró que hay receptores secretagogos de la hormona del crecimiento en el ATV y que la grelina actúa sobre el ATV a través de estos receptores. [ 8 ] Estudios actuales, además, sugieren que el ATV puede contener dímeros de GHS-R1a y del receptor de dopamina tipo 2 (DRD2). Si estos dos receptores realmente forman dímeros, esto vincularía de alguna manera la señalización de la grelina con la señalización dopaminérgica. [ 8 ]

Mejora del aprendizaje y la memoria

El receptor secretagogo de la hormona del crecimiento también podría estar relacionado con el aprendizaje y la memoria. En primer lugar, el receptor se encuentra en el hipocampo , la región cerebral responsable de la memoria a largo plazo. [ 18 ] En segundo lugar, se descubrió que la activación específica del receptor solo en el hipocampo aumentaba tanto la potenciación a largo plazo (LTP) como la densidad de espinas dendríticas , dos fenómenos celulares que se cree que participan en el aprendizaje. [ 8 ] En tercer lugar, se descubrió que la restricción calórica a corto plazo, definida como una reducción del 30 % en la ingesta calórica durante dos semanas, que aumenta naturalmente los niveles de grelina y, por lo tanto, activa el receptor, aumentaba tanto el rendimiento en tareas de aprendizaje espacial como la neurogénesis en el hipocampo adulto . [ 18 ]

Ligandos selectivos

Actualmente se dispone de una gama de ligandos selectivos para el receptor GHS-R, los cuales se están desarrollando para diversas aplicaciones clínicas. Los agonistas del GHS-R estimulan el apetito y liberan la hormona del crecimiento, por lo que podrían ser útiles para el tratamiento de la atrofia muscular y la fragilidad asociadas a la vejez y las enfermedades degenerativas. Por otro lado, los antagonistas del GHS-R tienen efectos anorexígenos y podrían ser útiles para el tratamiento de la obesidad .

Agonistas

Antagonistas

Referencias

  1. 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000121853 Ensembl , mayo de 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000051136 Ensembl , mayo de 2017
  3. "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
  5. Davenport AP, Bonner TI, Foord SM, Harmar AJ, Neubig RR, Pin JP, et al. (diciembre de 2005). "Unión Internacional de Farmacología. LVI. Nomenclatura, distribución y función del receptor de grelina". Pharmacological Reviews . 57 (4): 541– 546. doi : 10.1124/pr.57.4.1 . PMID 16382107. S2CID 11254096 .   
  6. 1 2 3 Pradhan G, Samson SL, Sun Y (noviembre de 2013). "Grelina: mucho más que una hormona del hambre" . Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care . 16 (6): 619– 624. doi : 10.1097/mco.0b013e328365b9be . PMC 4049314. PMID 24100676 .  
  7. Pazos Y, Casanueva FF, Camiña JP (2008). "Aspectos básicos de la acción de la grelina". Grelina . Vitaminas y hormonas. vol. 77. págs. 89–119 . doi : 10.1016/S0083-6729(06)77005-4 . ISBN   9780123736857. PMID 17983854 . 
  8. 1 2 3 4 5 6 7 Andrews ZB (enero de 2011). "Las acciones extrahipotalámicas de la grelina sobre la función neuronal". Trends in Neurosciences . 34 (1): 31– 40. doi : 10.1016/j.tins.2010.10.001 . PMID 21035199. S2CID 42200775 .  
  9. 1 2 3 4 5 Yin Y, Li Y, Zhang W (marzo de 2014). "El receptor secretagogo de la hormona del crecimiento: su señalización y regulación intracelular" . International Journal of Molecular Sciences . 15 (3): 4837– 4855. doi : 10.3390/ijms15034837 . PMC 3975427. PMID 24651458 .  
  10. "Entrez Gene: receptor secretagogo de la hormona del crecimiento GHS-R" .
  11. 1 2 Schellekens H, Dinan TG, Cryan JF (agosto de 2013). "Dos para bailar el tango: un papel para la heterodimerización del receptor de grelina en el estrés y la recompensa" . Frontiers in Neuroscience . 7 : 148. doi : 10.3389/fnins.2013.00148 . PMC 3757321. PMID 24009547 .  
  12. Wren AM, Small CJ, Ward HL, Murphy KG, Dakin CL, Taheri S, et al. (noviembre de 2000). "El nuevo péptido hipotalámico grelina estimula la ingesta de alimentos y la secreción de la hormona del crecimiento" . Endocrinology . 141 (11): 4325– 4328. doi : 10.1210/endo.141.11.7873 . PMID 11089570 .  
  13. Khatib N, Gaidhane S, Gaidhane AM, Khatib M, Simkhada P, Gode D, Zahiruddin QS (agosto de 2014). "Ghrelina: la grelina como péptido regulador en la secreción de la hormona del crecimiento" . Journal of Clinical and Diagnostic Research . 8 (8): MC13– MC17. doi : 10.7860/JCDR/2014/9863.4767 . PMC 4190751. PMID 25302229 .  
  14. Pantel J, Legendre M, Cabrol S, Hilal L, Hajaji Y, Morisset S, et al. (marzo de 2006). "Pérdida de la actividad constitutiva del receptor secretagogo de la hormona del crecimiento en la baja estatura familiar" . The Journal of Clinical Investigation . 116 (3): 760– 768. doi : 10.1172/jci25303 . PMC 1386106. PMID 16511605 .   
  15. Wang W, Tao YX (2016). «Mutaciones del receptor de grelina y obesidad humana». Genética de la obesidad monogénica y sindrómica . Vol. 140. págs. 131–50 . doi : 10.1016/bs.pmbts.2016.02.001 . ISBN   9780128046159. PMID 27288828 . {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  16. Holst B, Cygankiewicz A, Jensen TH, Ankersen M, Schwartz TW (noviembre de 2003). "Señalización constitutiva elevada del receptor de grelina: identificación de un potente agonista inverso". Molecular Endocrinology . 17 (11): 2201– 2210. doi : 10.1210/me.2003-0069 . PMID 12907757 . 
  17. Petersen PS, Woldbye DP, Madsen AN, Egerod KL, Jin C, Lang M, et al. (noviembre de 2009). "Caracterización in vivo de la alta señalización basal del receptor de grelina" . Endocrinology . 150 (11): 4920–4930 . doi : 10.1210/en.2008-1638 . PMID 19819980 .  
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  19. Kordon C, Robinson I, Hanoune J, Dantzer R (6 de diciembre de 2012). Interacción cerebro-somática y el control central del metabolismo . Springer Science & Business Media. págs. 42–. ISBN  978-3-642-18999-9.
  20. Bhattacharya SK, Andrews K, Beveridge R, Cameron KO, Chen C, Dunn M, et al. (mayo de 2014). "Descubrimiento de PF-5190457, un agonista inverso del receptor de grelina potente, selectivo y biodisponible por vía oral , candidato clínico" . ACS Medicinal Chemistry Letters . 5 (5): 474– 479. doi : 10.1021/ml400473x . PMC 4027753. PMID 24900864 .   

Lecturas adicionales

  • Portelli J, Thielemans L, Ver Donck L, Loyens E, Coppens J, Aourz N, et  al. (julio de 2012). "La inactivación del receptor de grelina constitutivamente activo atenúa la actividad convulsiva límbica en roedores" . Neurotherapeutics . 9 (3): 658– 672. doi : 10.1007/s13311-012-0125- x . PMC 3441926. PMID 22669710 .  
  • "Receptor de grelina" . Base de datos de receptores y canales iónicos de la IUPHAR . Unión Internacional de Farmacología Básica y Clínica. Archivado del original el 11 de julio de 2015. Consultado el 25 de octubre de 2007 .
  • receptor del secretagogo de la hormona del crecimiento en los Encabezamientos de Materia Médica (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
  • Ghrelin archivado el 12 de mayo de 2008 en la Wayback Machine de la Universidad Estatal de Colorado.

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .