Interactions between membrane receptors in the nervous system (interacciones entre receptores de membrana en el sistema nervioso central)

Resumen

En épocas recientes está llegando a ser cada vez más obvio que muchos, pero quizás no toda la G-proteína juntaron los receptores(GPCRs) existen como los dimeros y oligomeros y que esto es probablemente esencial para que funcione su capacidad. Entender la organización de los receptores de la dopamina y de la adenosina y sus interacciones el uno con el otro pues los mosaicos funcionales del receptor en el cerebro es el tema de la investigación presentada en esta tesis. Este trabajo avanza la comprensión de las interacciones G-proteína-juntadas del receptor-receptor dentro del ganglio básico para la penetración en una interpretación funcional para su existencia e identifica avenidas nuevas de la investigación en farmacología del receptor para el tratamiento de los desórdenes que implican la disfunción del motor, el apego o los desórdenes sicopáticos implicando la disfunción que señala dopaminergic. Se ha descubierto que los receptores de la adenosina A subíndice 2A forman homodímeros. Estos homodímeros, pero no los nomómeros, son las unidades funcionales en la superficie de la célula. Aunque la activación del agonista del receptor de A subíndice 2A conduce a la formación de clústeres del receptor, no afecta el grado de la dimerización. Además del homodimerización, los receptores de la adenosina A subíndice 2A pueden formar heterodímeros con los receptores de la dopamina D subindice 2 que los heterodímeros de A subíndice 2A/ D subíndice 2 se han detectado en células vivas y donde el estímulo de ambos receptores no modifica el número ni la distancia entre del heterómero. Los heterodímeros entre A subíndice 2A R y D subíndice 2 R pudo ser responsable, por lo menos en parte, de las fuentes interacciones antagonísticas funcionales entre los receptores de la adenosina A subíndice 2A y los receptores de la dopamina D subíndice 2 Se ha descubierto, que las hélices 5 y/o la hélice 6 y la porción del N-terminal del tercer bucle intracelular del D subíndice 2 R y la hélice 4 y la cola del C-terminal del A subíndice 2A R son dominios importantes para su interacción como heterómero A subíndice 2A /D subíndice 2 deducido a partir de modelaje así como otras técnicas experimentales. Además, la implicación de las interacciones electrostáticas del epitopo-epitopo en los heteromerizaciones también se ha identificado. Hay importantes diferencias estructurales entre la formación de homodímeros de A subíndice 2A y la formación de los heterodímeros A subíndice 2A/D subíndice 2 puesto que la cola C-terminal de A subíndice 2A R no participa en la homodimerización pero si están implicadas en la formación de los heterómeros. Un tratamiento del agonista del receptor A subíndice 2A o D subíndice 2 versus tratamiento del antagonista D subíndice 2 produce diferentes cambios en el co-tráfico de los receptores A subíndice 2A y D subíndice 2, un fenómeno explicado probablemente por la existencia de los heterómeros de A subíndice 2A/D subíndice 2. Resultados indican que la densidad de los receptores expresados en la membrana de A subíndice 2A y de D subíndice 2 puede ser modulados por tratamientos con agonista y/o antagonista. Por lo tanto, en células que expresan ambos receptores, activación del receptor o el bloqueo de los receptores D subíndice 2 causarán cambios duraderos en el tráfico del co-receptor. Además de la heterodimerización con los receptores de la dopamina D subíndice 2, A subíndice 2A y los receptores D subíndice 3 también pueden formar heterómeros en membranas de la célula del sistema nervioso en varias regiones del estriado dorsal y estriado ventral, en los cuales una expresión los receptores de A subíndice 2A y de D subíndice 3 ha sido demostrado. Futuro estudios en cultivos primarias de neurona y en tejido endógeno demostrarán la formación potencial de los complejos heteroméricos entre los receptores A subíndice 2A/D subíndice 3 en neuronas. Para realizar estos estudios, hay una necesidad de anticuerpos más específicos del receptor D subíndice 3 cuales funcionan en las técnicas de co-inmunoprecipitación e inmunocitoquimico en cultivos primarias de neuronas y en tejidos. Evidencias neuroquímicas proporciona que un procedimiento extendido de la auto-administración de cocaína en ratas da lugar a una 'up-regulación' de receptores funcionales de A subíndice 2A en el accumbens del núcleo. Su desaparición durante un período del retiro de la cocaína puede ayudar a explicar un incremento en la eficacia en los efectos refuerzos de la cocaína que podría implicar incrementos en la señalización a través los receptores señalar D subíndice 2 y D subíndice 3 en el accumbens. Los resultados indican un supuesto papel de las interacciones antagonísticas entre A subíndice 2A/D subíndice 2 y de las posibles interacciones antagonísticas entre A subíndice 2A/D subíndice 3 en el accumbens del núcleo para la prevención del desarrollo de adicción a cocaína. La posibilidad que se utilizara las agonistas de A subíndice 2A como antagonistas de los efectos de la cocaína para la prevención de la adicción a cocaína. La cocaína produce cambios en el hetrodímero A subíndice 2A/D subíndice 2 examinado con análisis de BRET. La cocaína no produjo ningún cambio con respecto a la homodimerización de A subíndice 2A, sino produjo cambios en la homodimerización del D subíndice 2 y en su formación de heterómeros con el A subíndice 2A, indicando una acción directa sobre el receptor de la dopamina D subíndice 2. Adicional análisis demostró que la cocaína puede alterar las características del reconocimiento del agonista de los receptores D subíndice 2 e influencias la potencia de su agonista como divulgado por el aumento en GTPgS al usar la dopamina como estimuló a los receptores en la presencia de la cocaína. Otro segundo mensajeros analizados, incluyendo la inhibición del AMPc y la modulación de los canales de potasio (GIRK) estaba sin embargo, inafectado. Además de producir cambios en el homodimerización D subíndice 2 y su heteromerization con A subíndice 2A R, cocaína también moduló la homodimerización del receptor D subíndice 1. La cocaína fue encontrada producir una potenciación del D1 selectivo agonista SKF 81297- mediado aumento de los niveles del AMPc en una línea celular CHO transfectada de manera estable D subíndice 1. Además, la cocaína produjo un aumento dramático en la afinidad del receptor D subíndice 1 para su agonista dopamina en las membranas preparadas a partir de estriados de ratones. A través de técnicas de FRET y de BRET, los receptores de dopamina D subíndice 1 y D subníndice 3 forman heterómeros si están co-expresado en la misma célula. Existe una interacción intramembranal entre D subíndice 1-D subíndice 3 en preparaciones de membranaestriatales, donde el estímulo del receptor D subíndice 3 potencia la unión del agonista SKF 38393 al receptor D subíndice 1, indicando que al estimular el receptor D subíndice 3 se puede forzar los efectos de la dopamina endógena sobre el receptor D subíndice 1, sin embargo, la interacción modulatoria intramembranal no es de manera recíproca dentro del heterodímero D subíndice 1-D subíndice 3. Existe un selectivo D subíndice 3 receptor-mediado potenciación de la agonista-inducida activación locomotora del receptor D subíndice 1 donde el PD 128907, agonista del receptor D subíndice 3, refuerza la D subíndice 1-mediado activación locomotora e interesante, el efecto del PD 128907 fue contrariada por una D subíndice 3-específica pero no por una D subíndice 2-específica antagonista del receptor, indicando una selectiva implicación del receptor D subíndice 3. Un resultado sorprendente era que el quinpirote, agonista no selectivo de los receptores D subíndice 2-3 in vitro, demostró una selectiva D subíndice 2 receptor-mediada potenciación de la agonista-inducida D subíndice 1 receptor activación locomotora. Así, el efecto del quinpirole fue contrariado por una D subíndice 2 pero no por una D subíndice 3 receptor antagonista. Además, la co-administración del quinpirole o del PD 128907 produjo una potenciación muy significativa de la activación locomotora inducida por la agonista del receptor D subíndice 1 SKF 38393, sugiriendo la existencia de una independiente D subíndice 2- y D subíndice 3- mediado mecanismo para reforzar la acción del receptor D subíndice 1.