Receptores adrenérgicos: qué son, localización, funciones, clasificación
¿Qué son los receptores adrenérgicos?
Los receptores adrenérgicos son moléculas proteicas ubicadas en las membranas de las células sobre las cuales las catecolaminas adrenalina (A) y noradrenalina (NA) ejercen sus efectos. Su nombre deriva del nombre de la primera de estas sustancias, la adrenalina.
Adrenalina es a su vez el nombre con que se conoce desde el siglo XIX a una sustancia facilitadora de las respuestas orgánicas relacionadas con las reacciones de lucha o huida, y la cual se descubrió que era elaborada y secretada por células en la médula de unas pequeñas glándulas ubicadas en el polo superior de cada riñón.
Por sus relaciones anatómicas con el riñón a dichas glándulas se les llamó “suprarrenales”, para indicar su posición en la parte superior de los riñones, o también adrenales, para indicar su cercanía o relación de contigüidad con estos órganos.
Aunque la etimología del griego “epi” (encima) y “nefros” (riñón) no tuvo mucha influencia para la denominación de las glándulas, sí tuvo su repercusión para la denominación de las sustancias citadas que también se conocen como epinefrina y norepinefrina.
Fueron, sin embargo, los vocablos latinos los que prevalecieron como raíces para establecer la nomenclatura de todos los factores asociados con estas dos sustancias, y por eso se habla de células, fibras, sistemas o receptores adrenérgicos o noradrenérgicos, y no epinefrinérgicos o norepinefrinérgicos.
Los receptores adrenérgicos pertenecen a la clase de receptores metabotrópicos acoplados a proteína G heterotrimérica. Son largas proteínas integrales que se extienden desde el exterior de la célula y poseen 7 segmentos α-hélice que atraviesan sucesivamente el espesor de la membrana, forman asas por fuera y por dentro de la misma y terminan en un extremo citoplasmático.
Localización de los receptores adrenérgicos
Los receptores adrenérgicos se localizan en el sistema nervioso central y en muchos de los componentes viscerales del organismo.
En el sistema nervioso central
En el sistema nervioso central (SNC) se localizan en las membranas postsinápticas de las sinapsis formadas por las terminaciones de axones que se originan en núcleos celulares adrenérgicos o noradrenérgicos del tallo cerebral.
Exceptuando los receptores β3, todos los tipos de receptores adrenérgicos descritos hasta el momento han sido identificados en el sistema nervioso central, especialmente en las áreas terminales de las proyecciones noradrenérgicas originadas en el locus cerúleo, incluyendo el tálamo óptico, el hipotálamo, el sistema límbico y la corteza cerebral.
En vísceras
En cuanto a los receptores adrenérgicos viscerales, son de varios tipos y se localizan en su mayor parte en las membranas de las células efectoras viscerales sobre las cuales terminan los axones postganglionares de la división simpática del sistema nervioso autónomo, liberadores principalmente de noradrenalina.
Se incluyen aquí componentes del sistema cardiovascular, como las células del sistema de excitación-conducción del corazón y el miocardio de trabajo tanto auricular como ventricular, así como también el músculo liso arteriolar de vasos en piel y mucosas, región abdominal, músculo esquelético, circulación coronaria, venas, tejido eréctil de órganos sexuales y cerebro.
Tracto gastrointestinal
El tracto gastrointestinal posee receptores adrenérgicos en sus musculaturas longitudinal y circular responsables de los movimientos peristálticos, y también a nivel de los esfínteres.
Son expresados por las células hepáticas y las células α y β de los islotes de Langerhans del páncreas, asociadas estas últimas con la producción y liberación de glucagón e insulina, respectivamente.
Sistema genito-urinario
En cuanto al sistema genito-urinario, se detecta su presencia en las células yuxtaglomerulares y en las células tubulares del riñón, en el músculo detrusor y en el trígono de la vejiga (esfínter interno), en las vesículas seminales, la próstata, el conducto deferente y el útero.
Están presentes también en otras estructuras como el músculo dilatador de la pupila, la musculatura lisa tráqueo-bronquial, los músculos piloerectores de la piel, las glándulas salivales de secreción mucosa como la submaxilar, la glándula pineal y el tejido adiposo.
Algunos de estos receptores se encuentran también ubicados sobre células viscerales en áreas alejadas de terminaciones simpáticas y que no son, por lo tanto, estimulados por la noradrenalina, principal sustancia liberada por estas terminaciones, sino por la adrenalina, principal sustancia liberada por la médula suprarrenal y que actúa como hormona.
Funciones
Los receptores adrenérgicos median los efectos que el sistema nervioso simpático desencadena en los distintos componentes efectores viscerales sobre los cuales actúa modificando su nivel de actividad.
Estos efectos son tan variados como variada es su distribución en el componente visceral y variados son los distintos tipos y subtipos de receptores presentes en cada tejido del cuerpo.
Las funciones se asocian a las respuestas desencadenadas en los efectores por la activación de los receptores adrenérgicos cuando estos se unen a sus ligandos (adrenalina o noradrenalina).
Esas respuestas incluyen la contracción o la relajación del músculo liso (dependiendo del sector visceral considerado), la secreción o inhibición de secreción de sustancias y algunas acciones metabólicas como la lipólisis o la glucogenólisis.
Clasificación de los receptores adrenérgicos
Se han utilizado criterios farmacológicos para hacer su identificación y clasificación. Uno de ellos consiste en determinar la efectividad relativa de dosis equimolares de sustancias que reproduzcan (simpaticomiméticas) los efectos de la activación de los diferentes tipos de receptores, mientras que el otro utiliza sustancias simpaticolíticas para producir el bloqueo de dichos efectos.
Con estos procedimientos, junto a otros como la determinación de sus estructuras moleculares y la clonación de sus genes, se ha logrado determinar la existencia de dos grandes categorías de receptores adrenérgicos:
- Los receptores alfa (α).
- Los receptores beta (β).
De los primeros se han identificado dos subtipos: α1 y α2, y de los segundos los subtipos β1, β2 y β3.
Tanto la noradrenalina como la adrenalina poseen la misma intensidad de efectos sobre los receptores α1 y β3. La noradrenalina posee efectos más intensos que la adrenalina sobre los receptores β1; mientras que la adrenalina es más potente que la noradrenalina sobre los α2 y β2.
Receptores adrenérgicos alfa
Receptores α1
Estos receptores se encuentran en el músculo liso de la mayor parte de los lechos vasculares, en los esfínteres del tracto gastrointestinal y en el esfínter interno de la vejiga, en el músculo dilatador de la pupila, en el músculo piloerector, en las vesículas seminales, la próstata, el conducto deferente, en la glándula salival submaxilar y en los túbulos renales.
La activación de todos estos efectores depende del nivel de calcio (Ca2+) citosólico, que a su vez depende de su liberación desde su sitio de almacenamiento en el retículo sarcoplásmico; liberación que se da cuando se abren unos canales de calcio activados por una molécula llamada inositol trifosfato o IP3.
Los receptores α1 están acoplados a una proteína G llamada Gq, con tres subunidades: αq, β y γ.
Al ser activado el receptor por su ligando se disocia la proteína en un componente βγ y uno αq, el cual activa a la enzima fosfolipasa. Esta produce diacilglicerol a partir de inositol difosfato (PIP2) membranal. El diacilglicerol activa a la proteína quinasa C e IP3, que favorece la salida de calcio al citoplasma.
Receptores α2
Se ha descrito su presencia en la musculatura longitudinal y circular del tracto gastrointestinal, en donde actúan inhibiendo su motilidad. Se localizan también en las células β pancreáticas en donde inhiben la secreción de insulina.
Se expresan también como autorreceptores a nivel de la membrana presináptica de las varicosidades noradrenérgicas del simpático, en donde son activados por la noradrenalina liberada y actúan como un mecanismo de retroalimentación negativa inhibiendo la secreción ulterior del neurotransmisor.
Los receptores α2 funcionan acoplados a una proteína Gi, llamada así porque su subunidad alfa (αi), al separarse del complejo βγ produce una inhibición de la adenilciclasa y reduce los niveles de AMPc intracelulares, con lo cual se reduce la actividad de la proteincinasa A (PKA). De allí el efecto inhibidor de estos receptores.
Receptores adrenérgicos beta
Receptores β1
Se localizan a nivel de las células marcapaso del nodo sinoauricular, así como en el sistema de conducción de la excitación cardíaca y en el miocardio contráctil, en cuyas localizaciones promueven incrementos de la frecuencia (cronotropismo +), de la velocidad de conducción (dromotropismo +), de la fuerza de contracción (inotropismo +) y de la velocidad de relajación (lusotropismo +) cardíacas.
Se han descrito también en la musculatura del tracto gastrointestinal (a la cual inhiben) y en las células del aparato yuxtaglomerular del riñón (en donde promueven la secreción de renina).
Todos los receptores de tipo beta (β1, β2 y β3) están acoplados a proteína Gs. El subíndice “s” hace referencia a la actividad estimuladora de la enzima adenilciclasa, que se desencadena cuando el receptor interactúa con su ligando liberando la subunidad αs.
El AMPc activa la PKA y esta se encarga de fosforilar proteínas como canales, bombas o enzimas que median las respuestas a los receptores.
Receptores β2
Se han puesto de manifiesto a nivel del músculo liso ubicado en las arteriolas del músculo esquelético, en el músculo detrusor de la vejiga, en el útero y en la musculatura traqueobronquial induciendo en todos ellos relajación.
También se expresan en la glándula pineal (donde promueven la síntesis de melatonina), en el hígado (en donde promueven la glicólisis y la gluconeogénesis) y en las células del tejido adiposo (donde promueven la lipólisis y la liberación a la sangre de ácidos grasos libres).
Receptores β3
Estos son los últimos en haber sido identificados. Como ya se mencionara anteriormente, su presencia no se da en el sistema nervioso central, sino que se restringe a la periferia del organismo, en donde se localizan exclusivamente a nivel de las células del tejido adiposo pardo y están involucrados directamente en la producción de calor mediante el catabolismo lipídico en este tejido.