Estructura molecular y mecanismo de acción
A diferencia de los receptores que transmiten la señal a través de una cascada de segundos mensajeros, el receptor N-colinérgico es ionotrópico. Esto significa que está conectado directamente a un canal iónico que atraviesa la membrana postsináptica.
Por su naturaleza química, es una glicoproteína compleja. Examinemos su estructura molecular utilizando como ejemplo la placa motora terminal de la sinapsis neuromuscular. El receptor consta de cinco subunidades proteicas que forman un anillo alrededor del canal de sodio:
- Dos subunidades $\alpha$;
- Una subunidad $\beta$;
- Una subunidad $\gamma$;
- Una subunidad $\delta$.
El mecanismo de activación se produce en una fracción de segundo e incluye las siguientes etapas:
- Dos moléculas del mediador endógeno (acetilcolina) se unen a sitios específicos en ambas subunidades $\alpha$.
- Como respuesta, se abre el canal central de $Na^+$.
- Los iones de $Na^+$ entran en avalancha hacia el interior de la célula.
- Se produce la despolarización de la membrana postsináptica.
- Se desencadena la respuesta fisiológica: la contracción muscular.
Clasificación y localización
La clasificación de los receptores se basa en su localización y en los efectos de su estimulación. Se distinguen dos subtipos fundamentales: el muscular y el nervioso.
Receptores Nm (de tipo muscular)
Se localizan exclusivamente en las membranas postsinápticas del músculo esquelético, formando las sinapsis neuromusculares. Su única función es asegurar la contracción de los músculos esqueléticos en respuesta a la llegada de un impulso nervioso.
Receptores Nn (de tipo neuronal)
Este subtipo tiene una localización considerablemente más amplia y es responsable de todo un espectro de reacciones fisiológicas. Los receptores Nn se encuentran en el sistema nervioso central, así como en las siguientes estructuras:
- Ganglios vegetativos (tanto simpáticos como parasimpáticos). El resultado de su estimulación es la excitación de las neuronas ganglionares.
- Médula suprarrenal. Los receptores se sitúan en las células cromafines (enterochromaffin-like). Su activación provoca la secreción de catecolaminas: adrenalina y noradrenalina.
- Glomus carotídeos. Estas formaciones se encuentran en la zona sinocarotídea, en el punto de bifurcación de las arterias carótidas comunes. La excitación de los receptores Nn locales provoca la estimulación refleja de los centros vasomotor y respiratorio.
Heterogeneidad de los receptores
A pesar de su sensibilidad general a la nicotina y de su principio de funcionamiento ionotrópico, los receptores N-colinérgicos no son exactamente idénticos en todos los tejidos.
La diferencia principal entre el tipo neuronal (ganglionar) y el muscular radica en la composición de sus subunidades. Mientras que el receptor Nm incluye cuatro tipos diferentes de subunidades ($\alpha$, $\beta$, $\gamma$, $\delta$), el receptor Nn está compuesto exclusivamente por subunidades $\alpha$ y $\beta$ de diversos subtipos. Precisamente estos matices estructurales determinan la enorme diversidad de efectos en el SNC y los ganglios en comparación con la reacción uniforme de los músculos.
La prueba farmacológica de la heterogeneidad es la selectividad de acción de los fármacos. Las sustancias que estimulan los ganglios vegetativos (gangliopléjicos / gangliostimulantes) solo son capaces de influir sobre los receptores de los músculos esqueléticos en dosis considerablemente mayores.
Es posible recordar la localización de los receptores de tipo neuronal (Nn) mediante las primeras letras de la sigla GNC: Ganglios (vegetativos), Nadrénales / médula suprarrenal (medula), Cuerpos carotídeos (glomus).
Preguntas de clases y exámenes
¿En qué se diferencia un receptor ionotrópico de los demás?
El receptor ionotrópico está conectado directamente al canal iónico (en este caso, al de sodio). Al unirse al mediador, abre por sí mismo el poro para los iones, lo que garantiza una velocidad de transmisión de señales muy alta sin la participación de cascadas intracelulares complejas.
¿Cuántas moléculas de acetilcolina se necesitan para activar el receptor?
Para la activación completa del receptor N-colinérgico es necesaria la unión exacta de dos moléculas de acetilcolina. Estas interactúan con sitios específicos ubicados en las dos subunidades alfa de la glicoproteína.
¿Por qué los estimulantes ganglionares tienen un efecto débil sobre los músculos?
Esto se debe a la heterogeneidad (variabilidad) de los receptores. Los receptores musculares (Nm) y ganglionares (Nn) tienen una composición de subunidades diferente, por lo que los fármacos que excitan selectivamente los ganglios solo actúan sobre los músculos a dosis muy altas.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismo de liberación de catecolaminas por las células de la médula suprarrenal
- El papel de la zona sinocarotídea en la regulación refleja de la respiración
- Diferencias en la composición de subunidades de los receptores N-colinérgicos del sistema nervioso central
- Uso de estimulantes ganglionares en la práctica farmacológica
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