Mecanismos de acción de las hormonas

HORMONAS

Alteran la expresión de los genes.

Cortisol

Es hidrófobo y se difunde de forma directa por la membrana. Se une a una proteína receptora del citosol. Después el complejo hormona-receptor es transportado a través de los poros nucleares. La unión al cortisol activa a la proteína receptora, que se puede unir a secuencias reguladoras específicas del ADN y activar o inhibir la transcripción génica. Los receptores del cortisol y de otras hormonas se ubican en el citosol. Los receptores de otras moléculas señalizadoras de esta familia ya están unidos al ADN del núcleo.

Reciben señales hidrófilas o grandes, y se encuentran en la membrana plasmática. Estos generan una o más señales dentro de la célula diana.

RECEPTORES ASOCIADOS A ENZIMAS

El dominio citoplasmático del receptor puede ser un enzima o estar asociado a un enzima. El interferón es la señal extracelular que va a parar al receptor cuyo enzima activaría la expresión de un gen que codifica una proteína que nos hace más resistentes a una infección vírica.

RECEPTORES ASOCIADOS A CANALES IÓNICOS

La molécula señalizadora se une al receptor, que se abre o se cierra en respuesta a esta señal. La señal genera un flujo de iones a través de la membrana que cambia el potencial de membrana.

• Actúan de manera más sencilla y más directa.
• Se produce en células excitables (neuronas y células musculares) donde son necesarios cambios en el potencial de membrana.
• Son responsables de la transmisión rápida de señales a través de la sinapsis en el sistema nervioso.
• Transducen y convierten directamente una señal química (neurotransmisor enviado al exterior de la célula diana) en una eléctrica (cambio de voltaje a través de la membrana plasmática de la célula diana).

Cuando el neurotransmisor se une a este tipo de receptor altera su conformación y abre o cierra un canal para permitir el flujo de iones (Na⁺, K⁺, Cl^-, Ca²⁺) a través de la membrana. Impulsados por un gradiente electroquímico, el flujo de iones genera un cambio en el potencial de membrana, que desencadena en un impulso nervioso.

RECEPTORES ASOCIADOS A PROTEÍNAS G

La molécula señalizadora extracelular se une al receptor y la señal se transmite a una proteína de unión al GTP (proteína G), asociada al receptor. La proteína G activada, abandona el receptor y activa una enzima diana de la membrana plasmática. La proteína G es un complejo de tres subunidades (α y β y γ) que se pueden disociar. α y γ están unidas a la membrana plasmática (covalentemente) por colas lipídicas cortas.

• Familia más extensa de receptores de membrana. Existen 20 tipos.
• Responden a múltiples señales extracelulares: hormonas, mediadores locales y neurotransmisores.

Receptores formados por una cadena única peptídica que constan de: dominio extracelular, siete dominios transmembrana y dominio citoplasmático.

1. El receptor y la proteína G están inactivos (estado no estimulado).
2. La señal se une al dominio extracelular del receptor y se lleva a cabo un cambio conformacional en el receptor, que a su vez altera la conformación de la proteína G.
3. La alteración de la subunidad α de la proteína G permite intercambiar su GDP por GTP. Esto determina que la proteína G se disocie en dos componentes activos (α y β-γ) que se desplazan independientemente por la membrana.
4. Ambos tienen capacidad de regular la actividad de proteínas diana de la membrana plasmática. Mientras la señal está unida al receptor, puede activar varias proteínas G.
5. La subunidad α tiene actividad GTPasa, al ser activada puede hidrolizar GTP.
6. El resultado es una subunidad α con GDP unido, que vuelve a unirse al complejo β-γ, formándose de nuevo una proteína G inactiva.

La proteína G inactiva será activada de nuevo si aún existen receptores activados por la señal extracelular, asegurando que la respuesta no esté activada en ausencia de la señal.

La subunidad α tiene como diana enzimas de la membrana que catalizan una reacción. La finalidad es un cambio en la expresión de los genes.

El complejo β-γ va asociado a canales iónicos (de fuga de K⁺). Cuando interactúan, sale el K⁺ provocando un cambio de potencial, que disminuye la frecuencia y la intensidad de contracción.

Cuando la proteína G interacciona con la enzima diana produce moléculas señalizadoras intracelulares. Los segundos mensajeros se producen en grandes cantidades cuando se activa una enzima asociada con la membrana y se difunden con rapidez para propagar la señal por toda la célula.

La adenilciclasa produce AMPc y la fosfolipasa C produce inositol 1,4,5-trifosfato (IP3) y diacilglicerol (DAG).