Receptores colinérgicos

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Introduction0:00–0:21

Los receptores colinérgicos son receptores situados en la superficie de las células que se activan cuando se unen a un tipo de neurotransmisor llamado acetilcolina.
Existen dos tipos de receptores colinérgicos, llamados nicotínicos y muscarínicos, que reciben el nombre de los fármacos que actúan sobre ellos El sistema nervioso se divide en el sistema nervioso central, con el cerebro y la médula espinal, y el sistema nervioso periférico, que incluye todos los nervios que conectan el sistema nervioso central con los músculos y los órganos.

Nervous system0:21–2:13

El sistema nervioso periférico se divide en el sistema nervioso somático, que controla los músculos esqueléticos, y el sistema nervioso autónomo, que se divide a su vez en simpático y parasimpático, y controla los órganos internos.
Las neuronas son las principales células del sistema nervioso. Están compuestas por un cuerpo celular, que contiene todos los orgánulos, y por fibras nerviosas, que son proyecciones que se extienden desde el cuerpo celular de la neuron Las fibras nerviosas son dendritas que reciben señales de otras neuronas y axones que envían señales a otras neuronas.
Donde dos neuronas se juntan se llama sinapsis; ahí es donde un axón libera neurotransmisores que se unen a los receptores presentes en la membrana celular de las dendritas o el cuerpo celular de la siguiente neurona en la serie.
El sistema nervioso autónomo (en sus componentes simpático y parasimpático) está formado por un elemento retransmisor formado por dos tipos de neuronas: preganglionares, que tienen sus cuerpos celulares en núcleos a lo largo de la médula espinal, y posganglionares, con los cuerpos celulares en ganglios fuera de la médula espinal.
Los axones de las neuronas preganglionares emergen de la médula espinal para llegar a los ganglios y hacer sinapsis con neuronas posganglionares A continuación, los axones de las neuronas posganglionares salen de los ganglios, alcanzan los órganos diana y hacen sinapsis con las células de los mismos.

Sympathetic synapses2:13–4:03

Vamos a ampliar las sinapsis. En el sistema nervioso simpático, las neuronas preganglionares y posganglionares liberan diferentes neurotransmisores Las neuronas preganglionares liberan el neurotransmisor acetilcolina, que se une a los receptores nicotínicos de la membrana celular de los cuerpos celulares de las neuronas posganglionares.
Y la mayoría de las neuronas postganglionares liberan los neurotransmisores adrenalina y noradrenalina, llamados colectivamente catecolaminas.
Estas catecolaminas se unen a los receptores adrenérgicos de la membrana plasmática de las células del órgano diana. Unas pocas neuronas posganglionares simpáticas liberan acetilcolina, que se une a los receptores muscarínicos de las células de los órganos diana.
En cuanto al sistema nervioso parasimpático, tanto las neuronas preganglionares como las posganglionares liberan acetilcolina.
La acetilcolina liberada por las neuronas preganglionares se une a los receptores nicotínicos de los cuerpos celulares de las neuronas posganglionare Entonces, las neuronas posganglionares liberan acetilcolina, pero en este caso se une a los receptores muscarínicos de las células del órgano diana.
En el sistema nervioso somático, el lugar donde el axón de una neurona motora entra en contacto con una fibra muscular esquelética se denomina unión neuromuscular.
Cada vez que una neurona motora recibe un impulso eléctrico del cerebro, esto desencadena la liberación de pequeñas vesículas que contienen acetilcolina en la unión neuromuscular.
La acetilcolina se une entonces a los receptores nicotínicos de las células musculares esqueléticas y desencadena la contracción del músculo esquelético Los receptores nicotínicos también se denominan receptores ionotrópicos de acetilcolina, porque son canales iónicos regulados por ligando, lo que significa que se abren cuando se une la acetilcolina, permitiendo que los iones cargados positivamente, como el sodio y el potasio, fluyan a través de ellos.

Nicotinic receptors4:03–4:56

Los receptores nicotínicos están formados por cinco subunidades, dos alfa, una beta, una gamma y una subunidad delta, y juntas forman un túnel que generalmente está cerrad Cuando la acetilcolina se une a las subunidades alfa, el túnel cambia de forma y se abre.
Esto permite que el sodio entre en la célula y el potasio salga de ella, siguiendo un gradiente pasivo. Esto conduce a la despolarización de la célula, que es cuando la célula sufre un cambio en la distribución de la carga eléctrica y se vuelve más positiva, desencadenando una respuesta celular.

Muscarinic receptors4:56–7:36

Los receptores muscarínicos también se conocen como receptores metabotrópicos de acetilcolina porque activan las proteínas intracelulares cuando se une la acetilcolina Los receptores muscarínicos son receptores transmembrana de siete pasos, lo que significa que son proteínas realmente largas que tienen un extremo que se sitúa fuera de la célula y se une a la acetilcolina, luego la proteína en forma de serpiente se sumerge dentro y fuera de la membrana celular siete veces, y finalmente termina en el interior de la célula.
El final de la proteína introducido en la célula activa las proteínas intracelulares. Los receptores muscarínicos son un tipo de receptores acoplados a proteínas G o GPCR, porque trabajan directamente con proteínas intracelulares llamadas proteínas de unión a nucleótidos de guanina o proteínas G, porque se unen al difosfato de guanosina o GDP cuando están inactivos, y al trifosfato de guanosina o GTP cuando están activos.
Las proteínas G están formadas por tres subunidades llamadas alfa, beta y gamma, a semejanza de una flor con tres pétalos.
Las subunidades alfa y gamma están ancladas a la membrana celular y mantienen la proteína G junto al receptor muscarínico.
Cuando la subunidad alfa se une al GDP, las tres subunidades permanecen juntas, por lo que esta flor se cierra. Pero cuando la subunidad alfa está unida a GTP, la subunidad alfa se separa de las subunidades beta y gamma, como un pétalo que se abre y se separa de los demás, de modo que la subunidad alfa queda libre para interactuar con otras proteínas, estimulando algunas e inhibiendo otras.
Para actuar sobre otras proteínas, la subunidad alfa tiene que consumir la energía proporcionada por la molécula GTP, convirtiéndola en GDP; así se desactiva la proteína G y las tres subunidades vuelven a unirse.
Hay tres tipos de proteínas G: Gq, Gi y Gs, y cada una estimula e inhibe un conjunto diferente de vías moleculares. Ahora, hay cinco grupos principales de receptores muscarínicos (M1, M2, M3, M4 y M5) y están agrupados por la proteína G a la que están acoplados.
Así, los receptores M1, M3 y M5 están acoplados a las proteínas Gq, y el M1 también está acoplado en pequeña medida a Gi y Gs, mientras que los receptores M2 y M4 están acoplados a las proteínas Gi.
La clave reside en que las células de cada órgano diana pueden tener uno o varios de estos receptores. Ahora bien, cuando los receptores M1, M3 o M5 se unen a la acetilcolina, el receptor cambia su forma y esto permite que la proteína Gq libere el GDP y se una al GTP en su lugar, activándolo.

M1, M3, M5 receptors7:36–10:21

La proteína Gq activa entonces la enzima fosfolipasa C, que se encuentra en la membrana celular La fosfolipasa C escinde entonces un fosfolípido llamado fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato en dos, una parte es el inositol trisfosfato, que es soluble y se difunde libremente en el citoplasma, y la otra parte es el diacilglicerol, que permanece unido a la membrana celular.
El trisfosfato de inositol viaja por el citoplasma y llega a la membrana del retículo endoplásmico, donde abre los canales de calcio.
Como la concentración de calcio es mayor en el retículo endoplásmico que en el citoplasma, el calcio sale del retículo endoplásmico hacia el citoplasma.
El aumento de la concentración de calcio en el citoplasma modifica la carga eléctrica de la célula y puede provocar una despolarización.
Mientras tanto, el diacilglicerol se une a la enzima proteína cinasa C, pero para activarse completamente, la proteína cinasa C también necesita calcio Una vez que los niveles de calcio en la célula aumentan, la proteína cinasa C comienza a fosforilar otras proteínas diana.
En otras palabras, la proteína cinasa C va añadiendo grupos fosforilo a las proteínas diana y eso las activa, desencadenando una respuesta celular que difiere de una célula a otra.
Los receptores M1 también pueden estar acoplados a la proteína Gs, que estimula una enzima conocida como adenilato ciclasa La adenilato ciclasa activada toma el adenosín trifosfato o ATP, y elimina dos moléculas de fosfato transformándolo en adenosín monofosfato cíclico o AMPc.
A continuación, el AMPc se desplaza por todo el citoplasma y se une a la subunidad reguladora de la enzima proteína cinasa A, y esto hace que se disocie del resto de la proteína, que es la subunidad catalítica de la proteína cinasa A.
Es como sacar el pasador del extintor: permite que el extintor haga su trabajo. Así, tras disociarse, la subunidad catalítica de la proteína cinasa A queda libre para fosforilar las proteínas diana que desencadenan una respuesta celular Por último, los receptores M2, M4 y, en menor medida, M1 están acoplados a la proteína Gi, que también se une a la adenilato ciclasa, pero en este caso la inhibe.

M2, M4 receptors10:21–10:55

Se induce así una retroalimentación negativa sobre el efecto de la proteína Gs. Esto es especialmente importante para ayudar a inactivar las células de los órganos que son menos importantes durante la respuesta parasimpática de reposo y digestión, como ralentizar la frecuencia cardíaca y mantener el uso de energía del cuerpo lo más bajo posible para ayudar a la digestión.

Review10:55–11:41

##Resumen Como breve resumen, hay dos grupos de receptores colinérgi Los receptores nicotínicos son canales iónicos activados por ligando que permiten que el sodio y el potasio fluyan a través de ellos, provocando la despolarización de la célula.
Los receptores muscarínicos son receptores acoplados a la proteína G. M1, M3 y M5 interactúan con Gq, lo que desencadena una cascada que finalmente activa la enzima PKC.
M1 interactúa en pequeña medida con Gs, que estimula la adenilato ciclasa para aumentar el AMPc y activar la PKA Y M2, M4 y, en menor medida, M1 interactúan con Gi, que inhibe la adenilato ciclasa provocando una retroalimentación negativa sobre el efecto de la proteína G