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Manipuladores de señales químicas: ¿Cómo afectan las formaciones de receptores peptídicos a la motilidad celular?
La investigación científica continúa revelando los misterios ocultos en el funcionamiento celular, y los receptores de péptidos formados (FPR) se consideran controladores importantes que afectan el movimiento celular y las señales químicas. Como un tipo de receptor acoplado a proteína G, el FPR juega un papel importante en la quimiotaxis y tiene tres subtipos en humanos: FPR1, FPR2 y FPR3.
Estos receptores fueron descubiertos originalmente por su capacidad para unirse a los péptidos N-formilo, que generalmente se producen durante el proceso de degradación de bacterias o células huésped. Desempeñan un papel clave en la respuesta de las células inmunes a la infección, aunque también pueden suprimir la respuesta del sistema inmune en determinadas circunstancias. En los últimos años, estudios han descubierto una estrecha relación evolutiva entre los FPR y la señalización olfativa, lo que sugiere que estos receptores juegan un papel clave tanto en la locomoción como en la percepción.
"El receptor peptídico no sólo es un receptor de señales quimiotácticas, sino que también puede ser la clave para el origen de la comunicación intercelular".
Proceso de descubrimiento
El estudio de la FPR comenzó en la década de 1970, cuando los científicos descubrieron una serie de oligopéptidos que contenían N-formil metionina que podían estimular los neutrófilos de conejos y humanos a través de un mecanismo dependiente del receptor para iniciar un movimiento dirigido. Estos importantes factores químicos no sólo son producidos por bacterias, sino que también pueden ser análogos sintéticos.
El estudio demostró que estos oligopéptidos N-formil son quimiocinas importantes y que su interacción con los FPR puede iniciar una respuesta inmune para defenderse de la invasión bacteriana. A medida que avanzaba la investigación, se identificó a FPR como un receptor para el oligopéptido N-formilo, y luego se descubrieron y nombraron dos receptores más, FPR1 y FPR2, según las secuencias de aminoácidos predichas por sus genes.
"Los tres receptores (FPR1, FPR2 y FPR3) tienen diferentes especificidades y funciones para los oligopéptidos N-formilo, lo que demuestra la profunda complejidad del sistema inmunológico".
Estructura y función
Los receptores de péptidos formados (FPR) tienen siete estructuras transmembrana hidrófobas y la estabilidad tridimensional de estas estructuras está respaldada principalmente por interacciones múltiples. Estas interacciones incluyen la formación de puentes salinos, la unión entre aminoácidos cargados positivamente y grupos fosfato cargados negativamente, etc.Existen otras interacciones potenciales en la unión con el péptido N-FormylMet-Leu-Phe, incluidos los enlaces de hidrógeno y los enlaces disulfuro. Estas interacciones no sólo ayudan a estabilizar la estructura del receptor sino que también pueden afectar la unión del ligando.
Vías de señalización
La inducción de la formación del receptor peptídico desencadena una serie de cambios intracelulares, incluida la reorganización del citoesqueleto, que a su vez promueve la migración celular y la síntesis de mediadores químicos. Las principales vías de señalización reguladas por FPR incluyen:
- Las proteínas G activan la fosfolipasa C (PLC), promoviendo la descomposición de los componentes de la membrana.
- El fosfatidilinositol (PIP2) se descompone para producir inositol (IP3) y diacilglicerol (DAG). Provoca un aumento del calcio intracelular y la activación de la proteína quinasa C.
- Afecta la actividad de transcripción genética en el núcleo celular.
La unión del ligando FPR también puede activar el CD38 en la membrana de la superficie celular. La activación de esta enzima hará que el NAD+ entre al citoplasma y lo convierta en ADP ribosa cíclica (cADPR), que es otro mensajero secundario importante que ayuda a regular la Concentración de iones de calcio en las células. El aumento sostenido de los iones de calcio es necesario para la migración celular direccional.
Asociación con otras señales químicas
Además de las respuestas inmunes, se ha demostrado que el FPR tiene un papel importante en las condiciones neuropatológicas e incluso se lo ha implicado en ciertos cánceres del sistema nervioso y varias enfermedades basadas en amiloide. Estos nuevos avances han atraído la atención de la comunidad científica porque comprender las funciones multinivel del FPR proporcionará nuevas ideas para futuras estrategias terapéuticas.
En combinación con hallazgos recientes, se sugiere que los receptores de péptidos no sólo juegan un papel clave en la señalización del sistema inmunológico, sino que también pueden desempeñar un papel más amplio en muchos procesos fisiopatológicos. Ante este creciente conocimiento, no podemos evitar preguntarnos: ¿Hasta qué punto estas señales químicas influyen en el funcionamiento de la vida?
