Receptor hormonal

La presencia de una o varias hormonas permite una respuesta en el receptor, que inicia una cascada de señalización. El receptor hormonal interactúa con diferentes moléculas para inducir diversos cambios, como el aumento o la disminución de las fuentes de nutrientes, el crecimiento y otras funciones metabólicas. Estas vías de señalización son mecanismos complejos mediados por bucles de retroalimentación donde diferentes señales activan e inhiben otras. Si una vía de señalización finaliza con el aumento en la producción de un nutriente, este actúa como una señal de vuelta al receptor, que funciona como un inhibidor competitivo para impedir una mayor producción. ^{[ 6 ]} Las vías de señalización regulan las células mediante la activación o inactivación de la expresión génica, el transporte de metabolitos y el control de la actividad enzimática para gestionar el crecimiento y las funciones del metabolismo. ^{[ 7 ]}

Los receptores hormonales pueden actuar como factores de transcripción al interactuar directamente con el ADN o mediante la comunicación cruzada con vías de señalización. ^{[ 1 ]} Este proceso está mediado por correguladores. En ausencia de ligando, las moléculas receptoras se unen a correpresores para reprimir la expresión génica, compactando la cromatina a través de la histona deacetilasa. Cuando hay un ligando presente, los receptores nucleares experimentan un cambio conformacional para reclutar diversos coactivadores. Estas moléculas trabajan para remodelar la cromatina. Los receptores hormonales poseen motivos altamente específicos que pueden interactuar con complejos correguladores. ^{[ 17 ]} Este es el mecanismo mediante el cual los receptores pueden inducir la regulación de la expresión génica dependiendo tanto del entorno extracelular como de la composición celular inmediata. Las hormonas esteroides y su regulación por receptores son las interacciones moleculares más potentes para ayudar a la expresión génica. ^{[ 1 ]}

Los problemas de unión a receptores nucleares, como consecuencia de la escasez de ligando o receptores, pueden tener efectos drásticos en la célula. La dependencia del ligando es fundamental para la regulación de la expresión génica, por lo que su ausencia afecta gravemente a este proceso. Por ejemplo, la deficiencia de estrógenos es causa de osteoporosis, y la incapacidad para que se produzca una cascada de señalización adecuada impide el crecimiento y fortalecimiento óseo. Las deficiencias en las vías mediadas por receptores nucleares desempeñan un papel clave en el desarrollo de enfermedades como la osteoporosis. ^{[ 18 ]}

Cuando un ligando se une a un receptor nuclear, este experimenta un cambio conformacional que provoca su activación, lo cual, a su vez, afecta la regulación de la expresión génica.

Las hormonas hidrosolubles incluyen glicoproteínas , catecolaminas y hormonas peptídicas compuestas por polipéptidos , como la hormona estimulante de la tiroides , la hormona foliculoestimulante , la hormona luteinizante y la insulina . Estas moléculas no son liposolubles y, por lo tanto, no pueden difundirse a través de las membranas celulares. En consecuencia, los receptores de las hormonas peptídicas se localizan en la membrana plasmática, ya que se unen a una proteína receptora ubicada en dicha membrana. ^{[ 19 ]}

Las hormonas hidrosolubles provienen de aminoácidos y se localizan y almacenan en las células endocrinas hasta que son realmente necesarias. ^{[ 20 ]}

Los dos tipos principales de receptores hormonales transmembrana son los receptores acoplados a proteínas G y los receptores ligados a enzimas . Estos receptores generalmente funcionan a través de segundos mensajeros intracelulares , incluidos el AMP cíclico (AMPc), el GMP cíclico (GMPc), el inositol 1,4,5-trifosfato ( IP3 ) y el sistema calcio (Ca2 ⁺ )- calmodulina .

Los receptores de hormonas esteroides y receptores relacionados son generalmente proteínas solubles que funcionan mediante la activación génica. Las hormonas liposolubles se dirigen a secuencias específicas de ADN al difundirse en la célula. Una vez dentro de la célula, se unen a receptores (intracelulares) y migran al núcleo. ^{[ 21 ]} Sus elementos de respuesta son secuencias de ADN (promotores) a las que se une el complejo del esteroide unido a su receptor. Los receptores en sí son proteínas con dedos de zinc . ^{[ 22 ]} Estos receptores incluyen los de glucocorticoides ( receptores de glucocorticoides ), estrógenos ( receptores de estrógenos ), andrógenos ( receptores de andrógenos ), hormona tiroidea (T3) ( receptores de hormona tiroidea ), calcitriol (la forma activa de la vitamina D ) ( receptores de calcitriol ) y retinoides ( vitamina A ) ( receptores de retinoides ). Las interacciones proteína-receptor inducen la captación y degradación de sus respectivas hormonas para regular su concentración en el organismo. Esto es especialmente importante para las hormonas esteroides porque muchos sistemas corporales dependen completamente de los esteroides. ^{[ 23 ]}