El receptor de estrógeno acoplado a proteína G 1 ( GPER ), también conocido como receptor acoplado a proteína G 30 ( GPR30 ), es una proteína que en humanos está codificada por el gen GPER . [ 5 ] El GPER se une a la hormona sexual femenina estradiol y es activado por ella, siendo responsable de algunos de los efectos rápidos que el estradiol tiene sobre las células. [ 6 ]
Descubrimiento
Los receptores de estrógeno clásicos , caracterizados por primera vez en 1958 [ 7 ], son proteínas hidrosolubles ubicadas en el interior de las células que se activan por hormonas estrogénicas como el estradiol y varios de sus metabolitos , como la estrona o el estriol . Estas proteínas pertenecen a la clase de receptores nucleares de hormonas , factores de transcripción que regulan la transcripción génica . Dado que los genes tardan en transcribirse a ARN y traducirse a proteínas, los efectos de la unión de los estrógenos a estos receptores de estrógeno clásicos se retrasan. Sin embargo, también se sabe que los estrógenos tienen efectos demasiado rápidos para ser causados por la regulación de la transcripción génica. [ 8 ] En 2005, se descubrió que un miembro de la familia de receptores acoplados a proteínas G (GPCR), el GPR30, también se une con alta afinidad al estradiol y es responsable en parte de las acciones rápidas no genómicas del estradiol. Debido a su capacidad para unirse al estradiol, el GPR30 fue renombrado como receptor de estrógeno acoplado a proteína G (GPER). El GPER se localiza en la membrana plasmática, pero se detecta predominantemente en el retículo endoplasmático . [ 9 ] [ 8 ]
Ligandos
GPER se une al estradiol con alta afinidad , aunque no a otros estrógenos endógenos , como la estrona o el estriol , ni a otros esteroides endógenos, incluyendo la progesterona , la testosterona y el cortisol . [ 6 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] Aunque potencialmente involucrado en la señalización por aldosterona, GPER no muestra ninguna unión detectable hacia la aldosterona . [ 6 ] [ 13 ] [ 14 ] La niacina y la nicotinamida se unen al receptor in vitro con muy baja afinidad. [ 15 ] [ 16 ] CCL18 ha sido identificado como un antagonista endógeno de GPER. [ 17 ] Los ligandos selectivos de GPER (que no se unen a los receptores de estrógeno clásicos) incluyen el agonista G-1 [ 18 ] y los antagonistas G15 [ 19 ] y G36 . [ 20 ] [ 6 ]
Agonistas
- 2-metoxiestradiol
- 2,2',5'-PCB-4-OH
- Afimoxifeno
- Aldosterona
- Atrazina
- Bisfenol A
- Daidzeína
- DDT ( p,p'-DDT , o',p'-DDE )
- Diarilpropionitrilo (DPN)
- Equol
- Estradiol
- Etinilestradiol
- Fulvestrant (ICI-182780)
- G-1
- Genisteína
- GPER-L1
- GPER-L2
- Hidroxitirosol
- Kepone
- LNS8801
- Niacina
- Nicotinamida
- Nonilfenol
- Oleuropeína
- aldehído protocatecuico
- Propilpirazoletriol (PPT)
- Quercetina
- Raloxifeno
- Resveratrol
- STX
- tamoxifeno
- Tectoridina
Antagonistas
Desconocido
No ligando
Función
Esta proteína pertenece a la familia de receptores acoplados a proteínas G similares a la rodopsina y es una proteína de membrana de múltiples pasos que se localiza en la membrana plasmática. La proteína se une al estradiol, lo que provoca la movilización intracelular de calcio y la síntesis de fosfatidilinositol (3,4,5)-trifosfato en el núcleo. [ 9 ] Por lo tanto, esta proteína desempeña un papel en los eventos de señalización no genómica rápida ampliamente observados tras la estimulación de células y tejidos con estradiol. [ 21 ] La distribución de GPER está bien establecida en roedores, con una alta expresión observada en el hipotálamo , la hipófisis , la médula suprarrenal , la médula renal y los folículos en desarrollo del ovario . [ 22 ]
Papel en el cáncer
La expresión de GPER se ha estudiado en el cáncer mediante enfoques inmunohistoquímicos y transcriptómicos, y se ha detectado en: cáncer de colon, pulmón, melanoma, páncreas, mama, [ 23 ] ovario, [ 24 ] y testículo. [ 25 ]
Muchos grupos han demostrado que la señalización de GPER es supresora de tumores en cánceres que no son tradicionalmente sensibles a las hormonas, incluyendo melanoma, cáncer de páncreas, pulmón y colon. [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] Además, muchos grupos han demostrado que la activación de GPER también es supresora de tumores en cánceres que clásicamente se consideran sensibles a las hormonas sexuales, incluyendo cáncer de endometrio, cáncer de ovario, cáncer de próstata y tumores de células de Leydig. [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] Aunque originalmente se pensó que la señalización de GPER era promotora de tumores en algunos modelos de cáncer de mama, [ 35 ] informes posteriores muestran que la señalización de GPER inhibe el cáncer de mama. [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] En consonancia con esto, estudios recientes mostraron que la presencia de proteína GPER en tejido de cáncer de mama humano se correlaciona con una mayor supervivencia. [ 39 ] En resumen, muchos grupos independientes han demostrado que la activación de GPER puede ser un mecanismo terapéuticamente útil para una amplia gama de tipos de cáncer.
Linnaeus Therapeutics está llevando a cabo un ensayo clínico del NCI (NCT04130516) con el agonista de GPER, LNS8801, en monoterapia y en combinación con el inhibidor de puntos de control inmunitario, pembrolizumab, para el tratamiento de diversos tumores sólidos malignos. La activación de GPER con LNS8801 ha demostrado eficacia en humanos en melanoma cutáneo, melanoma uveal, cáncer de pulmón, cáncer neuroendocrino, cáncer colorrectal y otros cánceres refractarios a los inhibidores de PD-1. [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]
Función en los tejidos normales
Tejido reproductivo
El estradiol produce proliferación celular tanto en tejido epitelial mamario normal como maligno . [ 43 ] [ 44 ] Sin embargo, los ratones knockout de GPER no muestran un fenotipo mamario manifiesto , a diferencia de los ratones knockout de ERα , pero de forma similar a los ratones knockout de ERβ . [ 43 ] Esto indica que, aunque GPER y ERβ desempeñan un papel modulador en el desarrollo mamario , ERα es el principal receptor responsable del crecimiento del tejido mamario mediado por estrógenos. [ 43 ] GPER se expresa en las células germinales y se ha descubierto que es esencial para la fertilidad masculina , específicamente, en la espermatogénesis . [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] Se ha descubierto que GPER modula la secreción de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) en el eje hipotalámico-hipofisario-gonadal (HPG) . [ 48 ]
Efectos cardiovasculares
GPER se expresa en el endotelio de los vasos sanguíneos y es responsable de la vasodilatación y, como resultado, de los efectos hipotensores del estradiol . [ 49 ] GPER también regula componentes del sistema renina-angiotensina , que también controla la presión arterial, [ 50 ] [ 51 ] y es necesario para la función cardiovascular mediada por superóxido y el envejecimiento. [ 52 ]
Actividad del sistema nervioso central
Se ha descubierto que GPER y ERα, pero no ERβ, median los efectos antidepresivos del estradiol . [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] Por el contrario, se ha descubierto que la activación de GPER es ansiogénica en ratones, mientras que la activación de ERβ es ansiolítica . [ 56 ] Hay una alta expresión de GPER, así como de ERβ, en las neuronas de oxitocina en varias partes del hipotálamo , incluyendo el núcleo paraventricular y el núcleo supraóptico . [ 55 ] [ 57 ] Se especula que la activación de GPER puede ser el mecanismo por el cual el estradiol media efectos rápidos en el sistema de oxitocina, [ 55 ] [ 57 ] por ejemplo, aumentando rápidamente la expresión del receptor de oxitocina . [ 58 ] También se ha descubierto que el estradiol aumenta los niveles y la liberación de oxitocina en el área preóptica medial y el hipotálamo basal medial, acciones que pueden estar mediadas por la activación de GPER y/o ERβ. [ 58 ] Se ha descubierto que el estradiol, así como el tamoxifeno y el fulvestrant , inducen rápidamente la lordosis a través de la activación de GPER en el núcleo arcuato del hipotálamo de ratas hembra. [ 59 ] [ 60 ]
Funciones metabólicas
Los ratones hembra con deleción del gen GPER presentan hiperglucemia y tolerancia a la glucosa alterada , menor crecimiento corporal y aumento de la presión arterial . [ 61 ] Se observa que los ratones macho con deleción del gen GPER presentan mayor crecimiento, grasa corporal, resistencia a la insulina e intolerancia a la glucosa, dislipidemia, mayor función de los osteoblastos (mineralización), lo que resulta en una mayor densidad mineral ósea y volumen de hueso trabecular , y actividad persistente de la placa de crecimiento que resulta en huesos más largos. [ 62 ] [ 63 ] El agonista selectivo de GPER, G-1, muestra eficacia terapéutica en modelos de ratón de obesidad y diabetes. [ 64 ]
Papel en los trastornos neurológicos
GPER se expresa ampliamente en el sistema nervioso, y la activación de GPER promueve efectos beneficiosos en varios trastornos cerebrales. [ 65 ] Un estudio sugiere que los niveles de GPER fueron significativamente más bajos en niños con TDAH en comparación con los controles. [ 66 ]
Véase también
Referencias
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El ácido nicotínico, también conocido como niacina, es la vitamina B3 soluble en agua utilizada durante décadas para el tratamiento de enfermedades dislipidémicas. Su acción está mediada principalmente por el receptor acoplado a proteína G (GPR) 109A; sin embargo, ciertos efectos reguladores sobre los niveles de lípidos ocurren de manera independiente de GPR109A. La forma amida del ácido nicotínico, denominada nicotinamida, actúa como una vitamina, aunque no activa el GPR109A ni presenta las propiedades farmacológicas del ácido nicotínico. En el presente estudio, demostramos por primera vez que el ácido nicotínico y la nicotinamida se unen a la vía de señalización mediada por GPER y la activan en células de cáncer de mama y fibroblastos asociados al cáncer (CAF).
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El desarrollo del agonista selectivo de GPER G-1
14
ha facilitado estudios quedemuestran que la activación de GPER induce vasodilatación aguda y reduce la presión arterial en roedores. Nosotros
18
y otros
17,19
hemos demostrado que los efectos vasodilatadores agudos mediados por GPER son al menos parcialmente dependientes del endotelio y del NO.
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Enlaces externos
- "Receptor de estrógeno (acoplado a proteína G)" . Base de datos de receptores y canales iónicos de la IUPHAR . Unión Internacional de Farmacología Básica y Clínica.
- Proteína GPER+ en los Encabezamientos de Materias Médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .
- Genes en el cromosoma 7 humano
- receptores acoplados a proteínas G