SSTR/DD2 Heterodímeros

SSTR/β-adrenérgico Heterodímeros

en condiciones basales y que la dimerización aumenta en presencia del ligando (Somvanshi y col., 2009).

2.7.5. Heterodimerización de los SSTR

La presencia de diversos receptores en una misma célula, como ocurre en las células neuronales, en la pituitaria o en el páncreas, hizo sospechar que los SSTR podrían también formar heterodímeros. Estudios de los SSTR han demostrado que son capaces de heterodimerizar con otros subtipo de SSTR, así como con otros GPCR, tales como los receptores de opiáceos, adrenérgicos y dopaminérgicos (Baragli y col., 2007, Somvanshi y col., 2009, Kharmate y col., 2011, Somvanshi y col., 2011a).

2.7.6. Heterodimerización de la familia de SSTR

En rata, se ha observado que los receptores SSTR2 y SSTR3 son capaces de heterodimerizar y que la funcionalidad de este dímero es similar a la del SSTR2. El SSTR2 también puede dimerizar con el SSTR5 inducido por el agonista. Rocheville descubrió la existencia del dímero SSTR1/SSTR5 en cultivos celulares y observó que el comportamiento de estos receptores, al dimerizar, cambiaba. Así, cuando el SSTR1 se encuentra solo, es resistente a la internalización en presencia del agonista y, además, es capaz de aumentar su densidad en la superficie celular. Por el contrario, cuando dimeriza con el SSTR5, presenta una internalización dependiente de agonista. Hay autores que han descrito la dimerización del SSTR4 con el SSTR5, lo que modifica las vías de señalización del SSTR4 relacionadas con la proliferación celular (Somvanshi y col., 2009). El extremo C-terminal juega un papel importante tanto en la internalización como en la dimerización de los SSTR (Somvanshi y col., 2009, Kumar, 2011).

2.7.7. Heterodimerización de los SSTR con receptores opiáceos

Se ha demostrado que el SSTR2 es capaz de heterodimerizar con los receptores µ de opiáceos (MOR1) cuando ambos se coexpresan en células HEK-293. Esta dimerización no parece alterar las propiedades de señalización de los receptores, aunque sí se ha observado que el tratamiento de estas células con el ligando para SSTR2 promueve la fosforilación, desensibilización y endocitosis de ambos receptores. En cambio, se ha visto que si se tratan con el ligando específico de MOR1, se produce una

fosforilación y desensibilización de ambos receptores, pero no la internalización del SSTR2 (Pfeiffer y col., 2002).

2.7.8. Heterodimerización de los SSTR con receptores dopaminérgicos

Los primeros estudios de heterodimerización de los SSTR y los receptores dopaminérgicos fueron realizados por Rocheville (Rocheville y col., 2000a). Posteriormente, se realizaron estudios de transferencia de energía de resonancia de Förster (FRET) en células CHO-K1 que mostraron la dimerización del SSTR5 con el receptor 2 dopaminérgico (D2R). La funcionalidad del complejo SSTR5/D2R es diferente para el SSTR5 y para el D2R. La unión del D2R a su agonista amplifica la afinidad del SSTR a su ligando en un 3000% mientras que la unión del antagonista disminuye en un 80% la afinidad por el péptido. Este aumento y disminución en la afinidad del SSTR por el ligando se traduce en un aumento o disminución en la capacidad de inhibir la actividad de la AC estimulada por forskolina (Rocheville y col., 2000a, Rocheville y col., 2000b, Durán-Prado y col., 2008). También se ha encontrado en humanos una dimerización del SSTR2 y del D2R. Este heterodímero es induce por la unión del ligando y presenta mayor afinidad por la dopamina. Además, conduce a un incremento en la vía de señalización del D2R y un aumento en la internalización del SSTR2 (Rocheville y col., 2000a, Ferone y col., 2009, Ferone, 2010, Gatto y Hofland, 2011).

2.7.9. Heterodimerización de los SSTR con receptores adrenérgicos

Hay varios estudios sobre la heterodimerización de los SSTR y los receptores adrenérgicos (AR), concretamente con los receptores adrenérgicos β1 (β1 AR) y β2 (β2

AR) (Somvanshi y col., 2011a). Dichos estudios muestran que estos heterodímeros existen en condiciones basales y que la regulación del tráfico de estos receptores acoplados a la AC y, por tanto, las cascadas de señalización de dichos receptores es dependiente del tiempo. Los estudios realizados en líneas transfectadas con β1

AR/SSTR5 y con β2 AR/SSTR5 muestran que existen diferencias en la regulación de las

vías de señalización. Por un lado, en las líneas celulares transfectadas con β1

SSTR5. En cambio, en las líneas transfectadas con β2 AR/SSTR5, el efecto del SSTR5

es sinérgico junto con el β2 AR (Somvanshi y col., 2011a, Somvanshi y col., 2011b).

2.8. DISTRIBUCIÓN DE LOS SSTRS

Empleando técnicas de unión de ligando a receptor, crosslinking, hibridación in situ, inmunocitoquímica y purificación de receptores solubilizados, se ha demostrado que los SSTR se encuentran, en diferentes proporciones, en el cerebro, el intestino, la pituitaria, el tiroides, la glándula adrenal, el páncreas endocrino y exocrino, el riñón y las células inmunes (Patel y col., 1995, Reisine y Bell, 1995a, b, Patel, 1999). Diversas líneas tumorales también son ricas en SSTR, como son la línea tumoral de pituitaria AtT-20 de ratón, las líneas de cáncer de páncreas Mia PaCa, líneas de glioma, leucemia y mieloma (Patel y col., 1995, Meyerhof, 1998, Puebla y col., 1999).

Estudios de ARNm en roedores y en humanos han demostrado que los distintos subtipos de SSTRs no se expresan de la misma manera en todos los tejidos. El SSTR1 es muy abundante a lo largo del eje neural. Mediante el empleo de sondas de ADN, se ha observado que en cerebro de rata, hay altos niveles de ARNm de este subtipo en el hipocampo, hipotálamo, corteza y amígdala (Pelletier y col., 1975, Pérez y col., 1994, Raulf y col., 1994). En los órganos periféricos, también se ha detectado expresión del SSTR1, aunque en menor medida, principalmente en la pituitaria, islotes de Langerhans, bazo y glándulas adrenales.

El ARNm del SSTR2 fue detectado por el grupo de Patel (Patel y col., 1993) en ratón, rata y humanos. Este subtipo es el más abundante en el SNC, con un patrón de distribución similar al SSTR1, aunque el SSTR2 es el más expresado en la corteza, concretamente en las capas V-VI de la corteza cerebral, en el núcleo endopiriforme, locus cerúleo, habénula media, subículo, capa granular del giro dentado, el estriado y la amígdala (Pérez y col., 1994). En los órganos periféricos, el SSTR2 se expresa en la pituitaria, islotes de Langerhans, bazo y glándulas adrenales (Raulf y col., 1994).

El SSTR3 es el subtipo mayoritario en el cerebelo de rata (Bruno y col., 1993) y se expresa de manera moderada en el resto del cerebro. En los tejidos periféricos, el SSTR3 se expresa principalmente en el hígado y en el bazo (Yamada y col., 1992b, Bruno y col., 1993, Raulf y col., 1994, Patel, 1999, Fehlmann y col., 2000).

El SSTR4, en comparación con el resto de los SSTR, está poco expresado en el cerebro, destacando su expresión en las capas V y VI de la corteza y en los subcampos CA1 y CA2 del hipocampo (Figura 22). En cambio, es el subtipo más abundante en el corazón y se encuentra en concentración moderada en los islotes de Langerhans y en el pulmón (Bruno y col., 1992, Kumar y Grant, 2010). Por último, el SSTR5 predomina en el intestino, en la pituitaria y en los islotes de Langerhans mientras que se expresa de una manera muy difusa en el cerebro. Se han identificado pequeñas concentraciones de ARNm de este SSTR en hipotálamo e hipófisis; también están presentes las variantes del SSTR5, SSTR5-TMD4 y SSTR5-TMD5 en el cerebro.

Figura 22: Representación esquemática de la distribución de los receptores de somatostatina en el cerebro de rata.

SSTR1

SSTR2

SSTR3 SSTR4

Tabla 5: Localización de los subtipos de receptores

Tejido Subtipo de receptor

SSTR1 SSTR2 SSTR3 SSSTR4 SSTR5