Presentación de los receptores nucleares
La complejidad humana
Somos un mecanismo digno de estudio. Estamos compuestos por billones de componentes individuales, las células, que se comunican constantemente entre sí para conformar lo que somos. Existen centenares de tipos celulares (células especializadas en determinadas funciones): células musculares, neuronas, células del sistema de defensa, etc.
Pero, a pesar de esta abrumadora diversidad, todas ellas contienen la misma información genética; la nuestra; nuestro genoma.
El genoma contiene, entre otra mucha información, las recetas para construir decenas o centenares de miles de proteínas (los famosos genes).
La presencia o ausencia de algunas proteínas, su concentración y la interacción entre ellas y el propio genoma determinan la forma y el comportamiento de una célula. Los tipos celulares, por tanto, se diferencian en última instancia por las proteínas que presentan; dicho de otra manera, su identidad viene determinada por las proteínas o genes que expresan.
De esta manera, a partir del mismo genoma, se generan células con formas muy diversas y con funciones muy diferentes: células musculares, células del sistema inmunitario, células del epitelio pulmonar, etc.
Integrar el entorno: proteínas
La inmensa mayoría de acontecimientos que tienen lugar dentro de la célula son producto de la acción de las proteínas. Las proteínas, entre otras muchas funciones, determinan la respuesta de las células a cambios en su entorno o a señales enviadas por otras células. En cierta manera, las células tienen que entender qué les comunica el medio u otras células y actuar en consecuencia.
Las señales del medio son identificadas por proteínas “sensores” (que podemos denominar también “receptores” de una señal externa). Podemos buscar una analogía en los receptores de nuestro entorno: antenas de radio, entradas de fibra óptica, termómetros, barómetros, sismógrafos, micrófonos, teclados, cámaras etc.
Los receptores, al identificar el cambio, disparan una señal propia que viaja normalmente al interior de la célula. Este viaje viene determinado, a veces, por la interacción de diferentes proteínas, en lo que se conoce como vía de señalización. En el interior de la célula, esta vía de señalización producirá una respuesta (que implica cambios en el comportamiento o expresión de otras proteínas).
La respuesta a estímulos externos es completamente esencial para el correcto funcionamiento de un mecanismo de billones y billones de células como el nuestro.
Y, como hemos visto, algunas proteínas desarrollan un papel fundamental en este procesamiento de las señales.
La familia de receptores nucleares
Existe una familia de proteínas especialmente relevante, que desarrollan por sí mismas el papel de receptoras y efectoras. Reciben la señal y actúan en consecuencia.
Se trata de la familia de los receptores nucleares, un grupo de proteínas apasionante y con una enorme relevancia fisiológica y farmacológica (más de un 10% de los medicamentos disponibles en la actualidad actúan sobre miembros de esta familia).
Estas proteínas se agrupan en una misma familia por su estrecha relación evolutiva que determina que compartan una estructura básica. En humanos, se han identificado 48 receptores nucleares.
Si los receptores son la respuesta, ¿cuál es la pregunta?
El esquema general sobre cómo responden las células cambios o señales externas está condicionado por la presencia de la membrana celular, la barrera que separa las células del medio que las rodea.
En este escenario, las señales extracelulares requieren una proteína de membrana que sea capaz de identificarlas y diferentes proteínas que transporten esta señal de la membrana hasta el interior de la célula. Podemos entenderlo como un sistema de postas que lleve un mensaje urgente desde la frontera de un país hasta su capital.
Los receptores nucleares, sin embargo, siempre se encuentran dentro de la célula. ¿Cómo reconocen, entonces la señal exterior?
Los receptores nucleares reconocen señales que son capaces, por su naturaleza química, de atravesar la membrana celular.
Retomando el símil histórico, los receptores nucleares recibirían mensajes directamente de palomas mensajeras, las cuales pueden atravesar fronteras sin demasiados problemas.
Las señales: los ligandos
Las moléculas reconocidas por proteínas receptoras reciben el nombre de ligandos. Al reconocer ligandos que pueden entrar a la célula, los receptores nucleares reciben la señal y pueden actuar en consecuencia.
Ellos mismos son receptores y efectores. Todo en uno.
Los ligandos de los receptores nucleares comparten su capacidad para atravesar la membrana lipídica celular aunque se trata de un conjunto de moléculas diferentes. Entre estos ligandos encontramos hormonas esteroideas (estrógenos, andrógenos, glucocorticoides, vitamina D), ácidos retinoicos, hormonas tiroideas, ácidos grasos, leucotrienos, prostaglandinas…
Imágenes: Adam Nieman, reynermedia, Medialab Katowice, John Carrel, ufopilot, Dartmouth College
