Neuropéptido
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Neuropéptido Y

Los neuropéptidos son mensajeros químicos formados por pequeñas cadenas de aminoácidos que son sintetizados y liberados por neuronas . Los neuropéptidos generalmente se unen a los receptores acoplados a proteínas G (GPCR) para modular la actividad neuronal y otros tejidos como el intestino, los músculos y el corazón.

Hay más de 100 neuropéptidos conocidos, que representan la clase más grande y diversa de moléculas de señalización en el sistema nervioso. Los neuropéptidos se sintetizan a partir de proteínas precursoras grandes que se escinden y se procesan postraduccionalmente y luego se empaquetan en vesículas de núcleo denso. Los neuropéptidos a menudo se liberan conjuntamente con otros neuropéptidos y neurotransmisores en una sola neurona, lo que produce una multitud de efectos. Una vez liberados, los neuropéptidos pueden difundirse ampliamente para afectar una amplia gama de objetivos.

Síntesis

Los neuropéptidos se sintetizan a partir de proteínas precursoras inactivas de gran tamaño llamadas prepropéptidos. [1] Los prepropéptidos contienen secuencias para una familia de péptidos distintos y, a menudo, contienen copias repetidas de los mismos péptidos, según el organismo. [2] Además de las secuencias de péptidos precursores, los prepropéptidos también contienen un péptido señal, péptidos espaciadores y sitios de escisión. [3] La secuencia del péptido señal guía a la proteína hacia la vía secretora, comenzando en el retículo endoplásmico . La secuencia del péptido señal se elimina en el retículo endoplásmico, produciendo un propéptido. El propéptido viaja al aparato de Golgi.donde se escinde proteolíticamente y se procesa en múltiples péptidos. Los péptidos se empaquetan en vesículas de núcleo densas, donde puede ocurrir una mayor escisión y procesamiento, como la amidación C-terminal. Las vesículas de núcleo denso se transportan a través de la neurona y pueden liberar péptidos en la hendidura sináptica, el cuerpo celular y a lo largo del axón. [1] [4] [5] [6]

Mecanismo

Los neuropéptidos son liberados por densas vesículas centrales después de la despolarización de la célula. Alguna evidencia muestra que los neuropéptidos se liberan después de disparos o ráfagas de alta frecuencia, lo que distingue la liberación de vesículas densa de núcleo de vesículas sinápticas. [4] Los neuropéptidos utilizan la transmisión de volumen y no se vuelven a absorber rápidamente, lo que permite la difusión a través de áreas amplias (nm a mm) para alcanzar los objetivos. Casi todos los neuropéptidos se unen a los GPCR, induciendo cascadas de segundos mensajeros para modular la actividad neuronal en escalas de tiempo prolongadas. [1] [4] [5]

La expresión de neuropéptidos en el sistema nervioso es diversa. Los neuropéptidos a menudo se liberan conjuntamente con otros neuropéptidos y neurotransmisores, lo que produce una diversidad de efectos según la combinación de liberación. [5] [7] Por ejemplo, el péptido intestinal vasoactivo típicamente se co-libera con acetilcolina. [8] La liberación de neuropéptidos también puede ser específica. En las larvas de Drosophila , por ejemplo, la hormona de la eclosión se expresa en solo dos neuronas. [6]

Descubrimiento

El primer neuropéptido, la sustancia P , fue descubierto por Ulf von Euler y John Gaddum en 1931. [4] [9] A principios de la década de 1900, los mensajeros químicos se extrajeron crudamente de los cerebros y tejidos de animales completos y se estudiaron por sus efectos fisiológicos. En un esfuerzo por aislar y estudiar la acetilcolina, von Euler y Gaddum hicieron un extracto en polvo crudo de todo el cerebro e intestino equino y descubrieron que inducía contracciones musculares y deprimía la presión arterial. Los efectos no fueron eliminados por la atropina y, por lo tanto, no pueden atribuirse únicamente a la acetilcolina. [9] [10]La sustancia P fue purificada y secuenciada por primera vez en 1971 por Michael Chang y Susan Leeman, revelando su cadena peptídica de 11 aminoácidos. [10] Se utilizaron métodos similares para identificar otros neuropéptidos a principios de la década de 1950, como la vasopresina y la oxitocina. [11] [12]

En insectos, la proctolina fue el primer neuropéptido aislado y secuenciado. [13] [14] En 1975, Alvin Starratt y Brian Brown extrajeron el pentapéptido de los músculos del intestino posterior de la cucaracha y descubrieron que su aplicación mejoraba las contracciones musculares. Si bien Starratt y Brown inicialmente pensaron en la proctolina como un neurotransmisor excitador, más tarde se confirmó que la proctolina era un péptido neuromodulador. [15]

El término "neuropéptido" fue utilizado por primera vez en la década de 1970 por David de Wied , quien estudió los efectos de las hormonas peptídicas ACTH , MSH y vasopresina sobre el aprendizaje y la memoria. [dieciséis]

Objetivos receptores

La mayoría de los neuropéptidos actúan sobre los receptores acoplados a proteína G (GPCR). Los neuropéptidos-GPCR se dividen en dos familias: tipo rodopsina y secretina. [17]   La mayoría de los péptidos activan un solo GPCR, mientras que algunos activan múltiples GPCR (por ejemplo, AstA, AstC, DTK). [7] Las relaciones de unión péptido-GPCR están muy conservadas en los animales. Aparte de las relaciones estructurales conservadas, algunas funciones péptido-GPCR también se conservan en todo el reino animal. Por ejemplo, la señalización del neuropéptido F / neuropéptido Y se conserva estructural y funcionalmente entre insectos y mamíferos. [7]

Aunque los péptidos se dirigen principalmente a los receptores metabotrópicos, existe alguna evidencia de que los neuropéptidos se unen a otros receptores. Se han encontrado canales iónicos activados por péptidos (canales de sodio activados por FMRFamida) en caracoles e hidra. [18] Otros ejemplos de dianas no GPCR incluyen: péptidos similares a la insulina y receptores de tirosina-quinasa en Drosophila y péptido natriurético auricular y hormona de eclosión con receptores de guanilil ciclasa unidos a la membrana en mamíferos e insectos. [19]

Ejemplos de

Muchas poblaciones de neuronas tienen fenotipos bioquímicos distintivos. Por ejemplo, en una subpoblación de aproximadamente 3000 neuronas en el núcleo arqueado del hipotálamo , se coexpresan tres péptidos anoréxicos : hormona estimulante de los melanocitos α (α-MSH), péptido similar a la galanina y cocaína y anfetamina. transcrito regulado (CART), y en otra subpoblación se coexpresan dos péptidos orexigénicos , el neuropéptido Y y el péptido relacionado con agutí (AGRP). Estos no son los únicos péptidos en el núcleo arqueado; β-endorfina , dinorfina , encefalina, galanina , grelina , hormona liberadora de hormona del crecimiento , neurotensina , neuromedina U y somatostatina también se expresan en subpoblaciones de neuronas arqueadas. Todos estos péptidos se liberan de forma centralizada y actúan sobre otras neuronas en receptores específicos. Las neuronas del neuropéptido Y también producen el neurotransmisor inhibidor clásico GABA .

Los invertebrados también tienen muchos neuropéptidos. [20] CCAP tiene varias funciones, incluyendo la regulación de la frecuencia cardíaca, allatostatin y proctolin regular la ingesta de alimentos y el crecimiento, bursicona controles de bronceado de la cutícula y corazonin tiene un papel en la pigmentación de la cutícula y la muda.

Las señales de péptidos juegan un papel en el procesamiento de la información que es diferente al de los neurotransmisores convencionales, y muchas parecen estar particularmente asociadas con comportamientos específicos. Por ejemplo, la oxitocina y la vasopresina tienen efectos llamativos y específicos sobre los comportamientos sociales, incluido el comportamiento materno y el vínculo de pareja. La siguiente es una lista de péptidos neuroactivos que coexisten con otros neurotransmisores. Los nombres de los transmisores se muestran en negrita.

Norepinefrina (noradrenalina). En neuronas del grupo de células A2 en el núcleo del tracto solitario ), la noradrenalina coexiste con:

  • Galanina
  • Encefalina
  • Neuropéptido Y

GABA

  • Somatostatina (en el hipocampo )
  • Colecistoquinina
  • Neuropéptido Y (en el núcleo arqueado )

Acetilcolina

  • VIP
  • Sustancia P

Dopamina

  • Colecistoquinina
  • Neurotensina
  • Péptido 1 similar al glucagón (en el núcleo accumbens )

Epinefrina (adrenalina)

  • Neuropéptido Y
  • Neurotensina

Serotonina (5-HT)

  • Sustancia P
  • TRH
  • Encefalina

Algunas neuronas producen varios péptidos diferentes. Por ejemplo, la vasopresina coexiste con dinorfina y galanina en neuronas magnocelulares del núcleo supraóptico y núcleo paraventricular , y con CRF (en neuronas parvocelulares del núcleo paraventricular )

La oxitocina en el núcleo supraóptico coexiste con encefalina , dinorfina , transcripción regulada por cocaína y anfetamina (CART) y colecistoquinina .

Referencias

  1. ^ a b c Red eléctrica RE, Eipper BA (1999). "Los neuropéptidos" . Neuroquímica básica (6ª ed.). Lippincott-Raven. ISBN 978-0-397-51820-3.
  2. ^ Elphick MR, Mirabeau O, Larhammar D (febrero de 2018). "Evolución de los sistemas de señalización de neuropéptidos" . La Revista de Biología Experimental . 221 (Parte 3): jeb151092. doi : 10.1242 / jeb.151092 . PMC 5818035 . PMID 29440283 .  
  3. ^ "nEUROSTRESSPEP: neuropéptidos de insectos" . www.neurostresspep.eu . Consultado el 25 de agosto de 2021 .
  4. ↑ a b c d Hökfelt T, Bartfai T, Bloom F (agosto de 2003). "Neuropéptidos: oportunidades para el descubrimiento de fármacos". La lanceta. Neurología . 2 (8): 463–72. doi : 10.1016 / S1474-4422 (03) 00482-4 . PMID 12878434 . S2CID 23326450 .  
  5. ^ a b c Russo AF (mayo de 2017). "Visión general de los neuropéptidos: ¿Despertar los sentidos?" . Dolor de cabeza . 57 (Supl. 2): 37–46. doi : 10.1111 / head.13084 . PMC 5424629 . PMID 28485842 .  
  6. ↑ a b Nässel DR, Zandawala M (agosto de 2019). "Avances recientes en la señalización de neuropéptidos en Drosophila, desde los genes hasta la fisiología y el comportamiento". Avances en neurobiología . 179 : 101607. doi : 10.1016 / j.pneurobio.2019.02.003 . PMID 30905728 . S2CID 84846652 .  
  7. ^ a b c Nässel DR, Winther AM (septiembre de 2010). "Neuropéptidos de Drosophila en la regulación de la fisiología y el comportamiento". Avances en neurobiología . 92 (1): 42–104. doi : 10.1016 / j.pneurobio.2010.04.010 . PMID 20447440 . S2CID 24350305 .  
  8. ^ Dori I, Parnavelas JG (julio de 1989). "La inervación colinérgica de la corteza cerebral de la rata muestra dos fases distintas en el desarrollo". Investigación experimental del cerebro . 76 (2): 417–23. doi : 10.1007 / BF00247899 . PMID 2767193 . S2CID 19504097 .  
  9. ↑ a b V Euler US, Gaddum JH (junio de 1931). "Una sustancia depresora no identificada en ciertos extractos de tejido" . La revista de fisiología . 72 (1): 74–87. doi : 10.1113 / jphysiol.1931.sp002763 . PMC 1403098 . PMID 16994201 .  
  10. ↑ a b Chang MM, Leeman SE, Niall HD (julio de 1971). "Secuencia de aminoácidos de la sustancia P". Naturaleza . 232 (29): 86–7. doi : 10.1038 / newbio232086a0 . PMID 5285346 . 
  11. ↑ du Vigneaud V, Ressler C, Trippett S (diciembre de 1953). "La secuencia de aminoácidos en la oxitocina, con una propuesta para la estructura de la oxitocina" . La revista de química biológica . 205 (2): 949–57. doi : 10.1016 / S0021-9258 (18) 49238-1 . PMID 13129273 . 
  12. ^ Turner RA, Pierce JG, du VIGNEAUD V (julio de 1951). "La purificación y el contenido de aminoácidos de las preparaciones de vasopresina" . La revista de química biológica . 191 (1): 21–8. doi : 10.1016 / S0021-9258 (18) 50947-9 . PMID 14850440 . 
  13. ^ Lange AB, Huerta I (2006). "Proctolina en insectos". Manual de péptidos biológicamente activos . págs. 177-181. doi : 10.1016 / B978-012369442-3 / 50030-1 . ISBN 9780123694423.
  14. ^ Starratt AN, Brown BE (octubre de 1975). "Estructura del pentapéptido proctolina, un neurotransmisor propuesto en insectos". Ciencias de la vida . 17 (8): 1253–6. doi : 10.1016 / 0024-3205 (75) 90134-4 . PMID 576 . 
  15. ^ Tanaka Y (2016). "Proctolina". Manual de hormonas . doi : 10.1016 / B978-0-12-801028-0.00067-2 . ISBN 9780128010280.
  16. ^ Burbach JP (2011). "¿Qué son los neuropéptidos?". Métodos en Biología Molecular . 789 : 1–36. doi : 10.1007 / 978-1-61779-310-3_1 . ISBN 978-1-61779-309-7. PMID  21922398 .
  17. ^ Brody T, Cravchik A (julio de 2000). "Receptores acoplados a proteína G de Drosophila melanogaster" . The Journal of Cell Biology . 150 (2): F83-8. doi : 10.1083 / jcb.150.2.f83 . PMC 2180217 . PMID 10908591 .  
  18. ^ Dürrnagel S, Kuhn A, Tsiairis CD, Williamson M, Kalbacher H, Grimmelikhuijzen CJ, et al. (Abril de 2010). "Tres subunidades homólogas forman un canal iónico activado por péptidos de alta afinidad en Hydra" . La revista de química biológica . 285 (16): 11958–65. doi : 10.1074 / jbc.M109.059998 . PMC 2852933 . PMID 20159980 .  
  19. ^ Chang JC, Yang RB, Adams ME, Lu KH (agosto de 2009). "Receptor guanilil ciclasas en células Inka dirigidas por la hormona de la eclosión" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 106 (32): 13371–6. Código bibliográfico : 2009PNAS..10613371C . doi : 10.1073 / pnas.0812593106 . PMC 2726410 . PMID 19666575 .  
  20. ^ Elphick MR, Mirabeau O, Larhammar D (febrero de 2018). "Evolución de los sistemas de señalización de neuropéptidos" . La Revista de Biología Experimental . 221 (Pt 3): 2528-2543. doi : 10.1093 / molbev / msy160 . PMC 6188537 . 

enlaces externos

  • Diario de neuropéptidos
  • Sitio web de referencia de neuropéptidos (una base de datos completa de neuropéptidos)
  • Serie de libros electrónicos sobre neuropéptidos
  • Capítulo de neuropéptidos en C. elegans Wormbook excelente, y muy accesible, discusión sobre la biología de neuropéptidos en C. elegans
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