Péptido intestinal vasoactivo
Péptido intestinal vasoactivo, también conocido como polipéptido intestinal vasoactivo o VIP, es una hormona peptídica que es vasoactiva en el intestino. VIP es un péptido de 28 residuos de aminoácidos que pertenece a una superfamilia de glucagón/secretina, el ligando de los receptores acoplados a proteínas G de clase II. El VIP se produce en muchos tejidos de los vertebrados, incluidos el intestino, el páncreas, la corteza y los núcleos supraquiasmáticos del hipotálamo en el cerebro. VIP estimula la contractilidad del corazón, provoca vasodilatación, aumenta la glucogenólisis, reduce la presión arterial y relaja el músculo liso de la tráquea, el estómago y la vesícula biliar. En los seres humanos, el péptido intestinal vasoactivo está codificado por el gen VIP.
VIP tiene una vida media (t½) en la sangre de aproximadamente dos minutos.
Función
En el sistema digestivo
En el sistema digestivo, VIP parece inducir la relajación del músculo liso (esfínter esofágico inferior, estómago, vesícula biliar), estimular la secreción de agua en el jugo pancreático y la bilis, y provocar la inhibición de la secreción y absorción de ácido gástrico desde la luz intestinal. Su función en el intestino es estimular en gran medida la secreción de agua y electrolitos, así como la relajación del músculo liso entérico, dilatar los vasos sanguíneos periféricos, estimular la secreción de bicarbonato pancreático e inhibir la secreción de ácido gástrico estimulada por la gastrina. Estos efectos trabajan juntos para aumentar la motilidad. También tiene la función de estimular la secreción de pepsinógeno por parte de las células principales. VIP parece ser un neuropéptido importante durante las enfermedades inflamatorias intestinales, ya que la comunicación entre los mastocitos y VIP en la colitis, como en la enfermedad de Crohn, está regulada positivamente.
En el corazón
También se encuentra en el corazón y tiene efectos significativos en el sistema cardiovascular. Provoca vasodilatación coronaria además de tener un efecto inotrópico y cronotrópico positivo. Se están realizando investigaciones para ver si puede tener un papel beneficioso en el tratamiento de la insuficiencia cardíaca. VIP provoca la lubricación vaginal, duplicando el volumen total de lubricación producida.
En el cerebro
VIP también se encuentra en el cerebro y en algunos nervios autónomos:
Una región incluye un área específica de los núcleos supraquiasmáticos (SCN), la ubicación del "marcapasos circadiano maestro". Consulte SCN y ritmo circadiano a continuación. VIP en la pituitaria ayuda a regular la secreción de prolactina; estimula la liberación de prolactina en el pavo doméstico. Además, la hormona liberadora de la hormona del crecimiento (GH-RH) es miembro de la familia VIP y estimula la secreción de la hormona del crecimiento en la glándula pituitaria anterior.
VIP también se expresa en un subtipo de interneurona inhibidora en varias regiones del cerebro.
Mecanismos
VIP se une a los receptores VPAC1 y VPAC2. Cuando VIP se une a los receptores VPAC2, se desencadena una cascada de señalización mediada por G-alfa. En varios sistemas, la unión de VIP activa la actividad de la adenil ciclasa, lo que provoca aumentos en AMPc y PKA. Luego, la PKA activa otras vías de señalización intracelular como la fosforilación de CREB y otros factores transcripcionales. El promotor mPer1 tiene dominios CRE y, por lo tanto, proporciona el mecanismo para que VIP regule el propio reloj molecular. Luego activará vías de expresión genética como Per1 y Per2 en el ritmo circadiano.
Además, los niveles de GABA están conectados con VIP en el sentido de que se publican conjuntamente. Se cree que las conexiones GABAérgicas escasas disminuyen el disparo sincronizado. Si bien GABA controla la amplitud de los ritmos neuronales del SCN, no es fundamental para mantener la sincronía. Sin embargo, si la liberación de GABA es dinámica, puede enmascarar o amplificar los efectos de sincronización de VIP de manera inapropiada.
Es probable que el tiempo circadiano afecte a las sinapsis más que a la organización de los circuitos VIP.
SCN y ritmo circadiano
El SCN coordina el cronometraje diario en el cuerpo y el VIP desempeña un papel clave en la comunicación entre las células cerebrales individuales dentro de esta región. A nivel celular, el SCN expresa diferente actividad eléctrica en el tiempo circadiano. Durante el día se observa mayor actividad, mientras que durante la noche hay menor actividad. Se cree que este ritmo es una característica importante de SCN para sincronizarse entre sí y controlar la ritmicidad en otras regiones.
VIP actúa como un importante agente de sincronización entre las neuronas del SCN y desempeña un papel en la sincronización del SCN con señales luminosas. La alta concentración de VIP y de neuronas que contienen receptores VIP se encuentra principalmente en la cara ventrolateral del SCN, que también se encuentra por encima del quiasma óptico. Las neuronas de esta área reciben información retiniana del tracto retinohipotalámico y luego transmiten la información ambiental al SCN. Además, VIP también participa en la sincronización de la sincronización de la función SCN con el ciclo de luz y oscuridad ambiental. Combinadas, estas funciones en el SCN hacen del VIP un componente crucial de la maquinaria de cronometraje circadiano de los mamíferos.
Después de encontrar evidencia de VIP en el SCN, los investigadores comenzaron a contemplar su papel dentro del SCN y cómo podría afectar el ritmo circadiano. El VIP también juega un papel fundamental en la modulación de las oscilaciones. Investigaciones farmacológicas anteriores han establecido que VIP es necesario para la sincronización normal de los sistemas circadianos inducida por la luz. La aplicación de VIP también cambia de fase el ritmo circadiano de liberación de vasopresina y la actividad neuronal. La capacidad de la población para permanecer sincronizada, así como la capacidad de las células individuales para generar oscilaciones, se compone de ratones VIP o con deficiencia de receptores VIP. Si bien no está muy estudiado, existe evidencia de que los niveles de VIP y su receptor pueden variar dependiendo de cada oscilación circadiana.
La hipótesis principal de la función VIP apunta a que las neuronas utilizan VIP para comunicarse con objetivos postsinápticos específicos para regular el ritmo circadiano. La despolarización de las neuronas que expresan VIP por la luz parece provocar la liberación de VIP y cotransmisores (incluido GABA) que, a su vez, pueden alterar las propiedades del siguiente conjunto de neuronas con la activación de VPAC2. Otra hipótesis apoya que VIP envíe una señal paracrina desde la distancia en lugar de la neurona postsináptica adyacente.
Vía de señalización
En SCN, hay una cantidad abundante de VPAC2. La presencia de VPAC2 en el lado ventrolateral sugiere que las señales de VIP en realidad pueden devolver señales para regular las células secretoras de VIP. SCN tiene múltiples vías neuronales para controlar y modular la actividad endocrina.
VIP y vasopresina son importantes para que las neuronas transmitan información a diferentes objetivos y afecten la función neuroendocrina. Transmiten información a través de núcleos de retransmisión como SPZ (zona subparaventricular), DMH (núcleo hipotalámico dorsomedial), MPOA (área preóptica medial) y PVN (núcleo paraventricular del hipotálamo).
Comportamiento social
Las neuronas VIP ubicadas en el hipotálamo, específicamente el hipotálamo dorsal anterior y el hipotálamo ventromedial, tienen un efecto sobre los comportamientos sociales en muchas especies de vertebrados. Los estudios sugieren que las cascadas VIP pueden activarse en el cerebro en respuesta a una situación social que estimula las áreas del cerebro que se sabe que regulan el comportamiento. Este circuito social incluye muchas áreas del hipotálamo junto con la amígdala y el área tegmental ventral. La producción y liberación del neuropéptido VIP está centralizada en las regiones hipotalámicas y extrahipotalámicas del cerebro y desde allí es capaz de modular la liberación de la secreción de prolactina. Una vez secretada por la glándula pituitaria, la prolactina puede aumentar muchos comportamientos, como el cuidado de los padres y la agresión. En ciertas especies de aves con un gen VIP desactivado hubo una disminución observable en la agresión general sobre el territorio de anidación.
Patología
VIP está sobreproducido en VIPoma.
Además del VIPoma, el VIP tiene un papel en la osteoartritis (OA). Si bien existe un conflicto sobre si la regulación a la baja o al alza del VIP contribuye a la OA, se ha demostrado que el VIP previene el daño del cartílago en animales.