Proteína de mamíferos encontrada en Homo sapiens
El receptor de prostaciclina, también llamado receptor de prostaglandina I2 o simplemente IP, es un receptor perteneciente al grupo de receptores de prostaglandinas (PG). El IP se une a la prostaciclina (también llamada prostaglandina I2, PGI2 o, cuando se usa como fármaco, epoprostenol) y media sus acciones biológicas. El IP está codificado en humanos por el gen PTGIR. Si bien posee numerosas funciones, según se define en estudios con modelos animales, su principal relevancia clínica reside en su potente efecto vasodilatador: sus estimuladores se utilizan para tratar enfermedades graves, incluso mortales, que cursan con vasoconstricción patológica.
Gene
El gen
PTGIR se encuentra en el cromosoma humano 19, en la posición q13.32 (es decir, 19q13.32), contiene seis exones y codifica un receptor acoplado a proteína G (GPCR) de la familia de receptores similares a la rodopsina, subfamilia A14 (véase receptores similares a la rodopsina #Subfamilia A14).
Expresión
El IP se expresa con mayor intensidad en el cerebro y el timo, y se detecta fácilmente en la mayoría de los demás tejidos. Se encuentra en toda la red vascular del endotelio y las células musculares lisas.
Ligands
Agonistas
Los prostanoides estándar presentan las siguientes eficacias relativas como ligandos del receptor para unirse y activar el IP: PGI
2>PGD2=PGE2=PGF2α>TXA2. En estudios de unión típicos, la PGI
2 presenta la mitad de su capacidad máxima de unión y sus acciones estimulantes celulares a ~1 nanomolar, mientras que las demás prostaglandinas son entre 50 y 100 veces más débiles. Sin embargo, la PGI
2 es muy inestable y se convierte espontáneamente en un derivado mucho menos activo, la 6-ceto-PGF1α, en el plazo de un minuto tras su formación. Esta inestabilidad dificulta la definición de la afinidad exacta de la PGI
2 por el IP. También hace importante disponer de análogos sintéticos estables de la PGI
2 para uso clínico. Los agonistas de receptores más potentes para unirse y activar el IP son iloprost, taprostene y esuberaprost, que tienen valores de Kd (es decir, concentraciones que se unen a la mitad de los receptores IP disponibles) en el rango bajo de nanomoles/litro.
Antagonistas
Varios compuestos sintéticos se unen al IP, pero no lo activan, inhibiendo así su activación por los ligandos activadores descritos. Estos antagonistas de los receptores incluyen RO1138452, RO3244794, TG6-129 y BAY-73-1449, todos con valores de K
d para IP iguales o inferiores a niveles bajos de nanomoles/litro.
Mecanismo de activación celular
El IP se clasifica como un receptor prostenoide de tipo relajante debido a su capacidad, tras su activación, para relajar ciertas preparaciones de músculo liso precontraídas y tejidos que lo contienen, como los de las arterias y venas pulmonares. Al unirse a PGI
2 u otro de sus agonistas, el IP estimula uno o más de tres tipos de complejos de proteína G, según el tipo celular:
a) Complejos de subunidad alfa de Gs-Gβγ, que liberan Gs, que a su vez estimulan la adenil ciclasa para elevar los niveles intracelulares de AMPc y, por lo tanto, activar las vías de señalización celular dependientes de las proteincinasas A reguladas por AMPc (véase PKA);
b) Complejos de subunidad alfa de Gq-Gβγ que liberan Gq que luego estimula otras vías de señalización celular (p. ej., fosfolipasa C/IP3/movilización de Ca2+ celular/diacilglicerol/proteína quinasa Cs, quinasa de cadena ligera de miosina modulada por calmodulina, RAF/MEK/proteína quinasas activadas por mitógeno, PKC/Ca
2+/calcineurina/factor nuclear de células T activadas; y receptores celulares de EGF; y
c) Complejos de subunidad alfa de Gi-Giβγ) que liberan Gi que luego estimula la fosfolipasa C para escindir el trifosfato de fosfatidilinositol en trifosfato de inositol que eleva los niveles intracelulares de CaCa
2, regulando así las vías de señalización del calcio y el diacilglicerol que activa cierta proteína quinasa C Enzimas que fosforilan y, por lo tanto, regulan las proteínas diana implicadas en la señalización celular (véase la función de la proteína quinasa C#). Los estudios sugieren que la estimulación de los complejos Gsβγ es necesaria para la activación de las vías dependientes de Gqβγ y Giβγ. En ciertas células, la activación de IP también estimula las proteínas G G12/G13-Gβγ para activar las proteínas de señalización de la familia Rho de GTPasas y las proteínas G Gi-Gβγ para activar las vías de Raf/MEK/quinasas activadas por mitógenos.
Función
Estudios realizados con animales modificados genéticamente para carecer de IP y que examinan las acciones de los agonistas del receptor EP4 en animales, así como en tejidos animales y humanos, indican que este receptor cumple diversas funciones. Se ha considerado la diana terapéutica más exitosa entre los nueve receptores prostanoides.
Plaquetas
Los ratones con el gen IP inactivado (es decir, ratones IP(-/-)) presentan una mayor tendencia a la trombosis en respuesta al endotelio inducido experimentalmente, lo que parece reflejar, al menos en parte, la pérdida de la actividad antiplaquetaria del IP. La activación del IP en plaquetas animales y humanas inhibe su respuesta de agregación y, como consecuencia de esta, la inhibición de la coagulación sanguínea dependiente de plaquetas. El eje PGI
2-IP, junto con la producción de óxido nítrico, actuando conjuntamente de forma aditiva y potencialmente sinérgica, son potentes reguladores negativos fisiológicos de la función plaquetaria y, por consiguiente, de la coagulación sanguínea en humanos. Estudios sugieren que el eje PGI
2-IP está alterado en pacientes con tendencia a desarrollar trombosis patológica, como ocurre en la obesidad, la diabetes y la enfermedad coronaria.
Sistema cardiovascular
La activación del IP estimula la dilatación de arterias y venas en diversos modelos animales, así como en humanos. Aumenta el flujo sanguíneo a través, por ejemplo, de la circulación pulmonar, coronaria, retiniana y coroidea. La inhalación de PGI
2 provoca una ligera disminución de la presión arterial diastólica y una ligera disminución de la sistólica en humanos. Esta acción implica la capacidad del IP para relajar el músculo liso vascular y se considera una de las funciones fundamentales de los receptores IP. Además, los ratones IP(-/-) con una dieta alta en sal desarrollan niveles significativamente más altos de hipertensión, fibrosis cardíaca e hipertrofia cardíaca que los ratones control. Los efectos vasodilatadores y, posiblemente, inhibidores de plaquetas de los receptores IP probablemente subyacen a su capacidad para suprimir la hipertensión y proteger tejidos como el corazón en este modelo, así como el corazón, el cerebro y el tracto gastrointestinal en diversos modelos animales de lesión isquémica. De hecho, los agonistas del IP se utilizan para tratar enfermedades vasoconstrictivas patológicas en pacientes. La inyección de activadores de IP en la piel de roedores aumenta la permeabilidad capilar y la inflamación local; los ratones IP(-/-) no muestran este aumento de la permeabilidad capilar ni de la inflamación en respuesta no solo a los activadores de IP, sino también en un modelo de edema de la pata inducido por carragenina o bradicinina. Los antagonistas de IP también reducen la permeabilidad capilar y la inflamación inducidas experimentalmente en ratas. Esta acción también se considera una función fisiológica de los receptores de IP, pero puede contribuir a la toxicidad de los activadores de IP en pacientes al inducir, por ejemplo, un edema pulmonar potencialmente mortal.Los activadores de IP inhiben la adherencia de las plaquetas y leucocitos circulantes al endotelio vascular, bloqueando así su entrada a zonas de alteración tisular. También inhiben la proliferación de las células musculares lisas vasculares al bloquear su ciclo de crecimiento y desencadenar su apoptosis (es decir, muerte celular). Estas acciones, junto con sus efectos antiinflamatorios, podrían explicar la capacidad de la inactivación del gen IP en un modelo murino ApoE(−/−) para acelerar el desarrollo de aterosclerosis.
Inflamación
Estudios en ratones indican que el eje PGI
2-IP activa vías de señalización celular que tienden a suprimir la inflamación alérgica. Este eje impide que las células dendríticas derivadas de la médula ósea (es decir, células presentadoras de antígenos que procesan el material antigénico, lo presentan en su superficie para su administración a los linfocitos T y regulan las respuestas inmunitarias innata y adaptativa) produzcan citocinas proinflamatorias (p. ej., IL-12, TNF-alfa, IL-1-alfa e IL-6), a la vez que las estimula para que aumenten la producción de la citocina antiinflamatoria IL-10. La activación del receptor IP en estas células también bloquea la expresión, estimulada por lipopolisacáridos, de proteínas de superficie celular proinflamatorias (p. ej., CD86, CD40 y moléculas del MHC de clase II), que son cruciales para el desarrollo de la respuesta inmunitaria adaptativa. Las células dendríticas derivadas de la médula ósea activadas por el receptor IL mostraron una capacidad considerablemente reducida para estimular la proliferación de linfocitos T cooperadores, así como la capacidad de estos para producir citocinas proalérgicas (es decir, IL-5 e IL-13). En un modelo murino de inflamación alérgica, la PGI
2 redujo la maduración y la migración de células dendríticas maduras pulmonares a los ganglios linfáticos del mediastino, a la vez que aumentó la salida de células dendríticas inmaduras del pulmón. Estos efectos resultaron en una disminución de las respuestas inducidas por alérgenos de las células que median la reactividad alérgica, los linfocitos TH-2. Estas respuestas inducidas por IP probablemente contribuyan a su aparente función en la inhibición de ciertas respuestas inflamatorias en ratones, como lo demuestra la incapacidad de los ratones deficientes en el receptor IP para desarrollar respuestas alérgicas completas de las vías respiratorias pulmonares a la ovoalbúmina en un modelo de inflamación alérgica.En estudios con humanos, la PGI
2 no alteró las respuestas de broncoconstricción al alérgeno, pero sí protegió contra la broncoconstricción inducida por el ejercicio y por agua ultrasónica en pacientes asmáticos. También causó broncodilatación en dos pacientes asmáticos. Sin embargo, estos estudios se realizaron antes de la disponibilidad de agonistas IP potentes y selectivos. Estos agonistas podrían producir resultados inhibidores más efectivos en las enfermedades alérgicas de las vías respiratorias, pero su toxicidad (p. ej., edema pulmonar, hipotensión) ha tendido a restringir su estudio en pacientes asmáticos.Los receptores IP también parecen estar involucrados en la supresión de las respuestas inflamatorias no alérgicas. Ratones deficientes en el receptor IP presentan una reducción en la extensión y progresión de la inflamación en un modelo de artritis inducida por colágeno. Este efecto podría deberse a la regulación de la expresión de genes proinflamatorios relacionados con la artritis (es decir, los de IL-6, VEGF-A y RANKL). Por otro lado, los receptores IP podrían promover respuestas inflamatorias no alérgicas: ratones deficientes en el receptor IP mostraron un aumento de la inflamación pulmonar en un modelo de fibrosis pulmonar inducida por bleomicina, mientras que ratones sobreexpresados por la enzima formadora de PGI
2, la prostaciclina sintasa, en las células epiteliales de las vías respiratorias se vieron protegidos contra la lesión pulmonar en este modelo.
Percepción de dolor
Los ratones IP(-/-) presentan escasas o nulas respuestas de contorsión en un modelo de dolor inducido por ácido acético. El receptor IP del ratón también parece estar involucrado en el desarrollo de hiperalgesia inducida por calor. Estos y otros estudios con antagonistas del receptor IP en ratas indican que los receptores IP en las neuronas sensoriales que perciben el dolor de los ganglios de la raíz dorsal, así como en ciertas neuronas de la médula espinal, transmiten señales de dolor, en particular el dolor provocado por la inflamación.
Significado clínico
Toxicity
Los agonistas del receptor IP, especialmente cuando se usan por vía intravenosa, se han asociado con la rápida aparición de edema pulmonar, hipotensión, hemorragia por inhibición de la agregación plaquetaria y taquicardia. El uso clínico de estos agonistas está contraindicado en pacientes con diversas afecciones. Por ejemplo, el agonista IP iloprost está contraindicado en pacientes con angina inestable; insuficiencia cardíaca descompensada (a menos que estén bajo estrecha supervisión médica); arritmias cardíacas graves; defectos valvulares cardíacos congénitos o adquiridos; mayor riesgo de hemorragia; antecedentes de infarto de miocardio en los últimos 6 meses; o antecedentes de eventos cerebrovasculares (p. ej., ictus) en los últimos 3 meses.
Vasoconstriction
Los agonistas del receptor IP son fármacos de primera línea para el tratamiento de la hipertensión pulmonar. Entre los principales fármacos de esta categoría se incluyen la propia PGI
2 (es decir, epoprostenol), iloprost, treprostinil y beraprost, siendo el epoprostenol el fármaco preferido en algunos estudios. Sin embargo, la FDA estadounidense ha otorgado a los agonistas IP recientemente desarrollados con características farmacológicas favorables, como Selexipag, la categoría de medicamento huérfano para el tratamiento de la hipertensión pulmonar. Los agonistas IP también se utilizan para tratar la vasoconstricción grave en la enfermedad de Raynaud, síndromes similares a la enfermedad de Raynaud y esclerodermia. El epoprostenol produce mejoras en los parámetros hemodinámicos y la oxigenación en pacientes con síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA). Sin embargo, debido al número limitado de ensayos clínicos aleatorizados y a la falta de estudios que investiguen la mortalidad, su uso no puede recomendarse como tratamiento estándar para esta enfermedad y debe reservarse para aquellos refractarios a las terapias tradicionales. Un metaanálisis de 18 ensayos clínicos sobre el uso de prostanoides, incluyendo principalmente agonistas del receptor IP, en pacientes con enfermedad arterial periférica grave de miembros inferiores por diversas causas, reveló que estos fármacos pueden reducir la extensión del tejido de la extremidad que requiere amputación. Sin embargo, los estudios no respaldaron el uso extensivo de prostanoides en pacientes con isquemia crítica de miembros como complemento a la revascularización ni como alternativa a una amputación mayor en casos que no pueden someterse a revascularización.
Enfermedades tromboticas
Los agonistas del receptor IP se han utilizado para tratar la tromboangitis obliterante, una enfermedad que implica la coagulación sanguínea y la inflamación de las arterias y venas pequeñas y medianas de las manos y los pies.
Estudios genómicos
Una sustitución sinónima de adenina (A) por citosina (C) en la base 984 (es decir, A984C) en el exón 3 de
PTGIR es la variante de polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) más frecuente en una muestra de japoneses. Esta variante se asoció con un aumento de las respuestas de activación plaquetaria in vitro y un aumento de la incidencia de isquemia cerebral. Otras dos variantes de SNP sinónimas, V53V y S328S, en
PTGIR en un estudio poblacional italiano se asociaron con una mayor respuesta de activación plaquetaria y trombosis venosa profunda. La rara variante de SNP 795C de 794T en el gen
PTGIR se asocia con una mayor incidencia de asma inducida por aspirina y una mayor disminución porcentual en la respuesta del volumen espiratorio forzado de las vías respiratorias a la inhalación de un compuesto similar a la aspirina (ácido lisina-acetil salicílico) en una muestra de población coreana.
Véase también
- PTGIR gene (https://www.wikigenes.org/e/gene/e/5739.html)
- PGI2
- Receptores de prostaglandina
- Receptor eicosanoide
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- Zhang Z, Austin SC, Smyth EM (septiembre 2001). "Glycosylation of the human prostacyclin receive: role in ligand binding and signal transduction". Farmacología molecular. 60 3): 480 –487. PMID 11502878.
- Fortier I, Patry C, Lora M, Samadfan R, de Brum-Fernandes AJ (agosto de 2001). " Localización inmunohistoquímica del receptor de prostaciclina (IP) hueso humano". Prostaglandinas, Leukotrienes y ácidos grasos esenciales. 65 2): 79–83. doi:10.1054/plef.2001.0292. PMID 11545623.
Enlaces externos
- "Receptores Prostanoide: IP1". IUPHAR Base de datos de receptores y canales de iones. Unión Internacional de Farmacología Básica y Clínica. Archivado desde el original en 2016-03. Retrieved 2008-12-09.
- Reseña de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt: P43252 (Receptor de Prostaciclina Mousada) en el PDBe-KB.
Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos, que es de dominio público.
Receptor de la superficie celular: Receptores de proteína G |
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Clase B: Secretin-like |
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Adhesión | - ADGRB
- Inhibidor de la angiogénesis específica del cerebro
- ADGRC
- ADGRE
- ADGRG
- AGRL
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Huérfano | - GPR (56)
- 64
- 97
- 98
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 123
- 124
- 125
- 126
- 128
- 133
- 143
- 144
- 155
- 157)
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Otros | - Calcitonin
- CALCRL
- Hormona liberadora de corticotropina (1
- 2)
- Glucagon (GR)
- GIPR
- GLP1R
- GLP2R)
- Hormona liberadora de crecimiento
- PACAPR1
- GPR
- Proteínas similares a la methuselah
- Hormona paratiroidea (1
- 2)
- Secretin
- Péptido intestinal vasoactivo (1
- 2)
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Clase C: glutamato metabotrópico / feromona |
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Sabor, dulce | - TAS1R
- Receptor de Vomeronasal, tipo 2
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Otros | - Receptor de detección de calcio
- GABAB (1
- 2)
- Receptor de glucotamato (Metabotropic glutamato (1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8))
- GPRC6A
- GPR (156
- 158
- 179)
- RAIG (1
- 2
- 3
- 4)
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Clase F: Frizzled " Smoothened |
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Moduladores de señalización prostanoide |
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Receptor (ligands) | |
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Enzyme (inhibidores) | COX(PTGS) | |
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PGD2SProstaglandin D synthase | - Retinoides
- Selenium (selenium tetrachloride, sodium selenite, selenium disulfide)
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PGESProstaglandin E synthase | HQL-79 |
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PGFSProstaglandin F synthase | Bimatoprost |
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PGI2SSintetización de prostaciclina | Tranylcypromine |
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TXASHerramienta Thromboxane Un sinthase | - Camonagrel
- Dazmegrel
- Dazoxiben
- Furegrelate
- Isbogrel
- Midazogrel
- Nafagrel
- Nicogrela
- Ozagrel
- Picotamide
- Pirmagrel
- Ridogrel
- Rolafagrel
- Samixogrel
- Terbogrel
- U63557A
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Otros | - Precursores: Ácido linoléico
- γ-Acido linolénico (ácido galolénico)
- Ácido dihomo-γ-linolénico
- Diacylglycerol
- Ácido Araquidonico
- Prostaglandin G2
- Prostaglandin H2
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- Véase también
- Receptor/modulador
- Moduladores de señalización leucotrieno
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