Resumen de Una nueva hipótesis para explicar los efectos neurosecretores de ouabaína en células cromafines que implica al calcio del retículo endoplásmico
El presente trabajo se enmarca dentro del proyecto ¿Señales de calcio y exocitosis de neurotransmisores¿ y versa sobre el estudio de los mecanismos de comunicación celular, que se desarrolla hace más de 30 años en el Instituto Teófilo Hernando de I+D del Medicamento (ITH) de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM).
Trabajos previos de nuestro laboratorio han confirmado el papel potenciador del glucósido cardiotónico ouabaína sobre la exocitosis de catecolaminas en la médula adrenal. A la luz de varios trabajos en esta materia, se ha postulado que la inhibición del transporte activo Na+/K+ por ouabaína, mediante una discreta elevación de la concentración citosólica de calcio, [Ca2+]c, es un factor determinante de este aumento en la secreción de catecolaminas.
Esta tesis plantea como objetivo principal el estudio detallado de la homeostasia del Ca2+ intracelular y las principales estructuras que lo controlan en el fenómeno de potenciación de la neurosecreción inducido por ouabaína. Así, pretendemos obtener más datos que clarifiquen el complejo mecanismo de la exocitosis de neurotransmisores.
A lo largo de los últimos años, se ha profundizado ampliamente en los procesos de señalización dependientes de Ca2+ intracelular. En concreto, el grupo del Profesor Antonio García García ha conseguido relacionar con éxito distintos subtipos de canales de Ca2+ voltaje-dependiente con la exocitosis y describir mecanismos de control de la neurosecreción, tanto potenciadores (p.ej. activación de la PKC) como inhibidores (p.ej.
modulación autocrina por ATP y opioides). En colaboración con el grupo del Doctor Javier García Sancho, se ha elaborado la teoría de la tríada funcional, que, en adición a los canales de calcio de membrana, implica directamente a las organelas intracelulares retículo endoplásmico y mitocondria en la gestión de microdominios de Ca2+ intracelular que controlan distintas etapas de la exocitosis.
Si bien éste es un trabajo de Farmacología Básica, nuestro estudio tiene también una vertiente práctica y clínica, ya que la ouabaína es una sustancia de producción endógena en la corteza adrenal de mamíferos. Las células cromafines de la médula adrenal, además de un excelente modelo de neurotransmisión similar a las neuronas simpáticas, son células diana para la acción de éste fármaco, ya considerado por algunos como hormona esteroidea. Las funciones fisiológicas atribuidas a la ouabaína están relacionadas con la hipertensión arterial, el ejercicio y la hipoxia y se han logrado sorprendentes resultados en modelos animales de hipertensión. El control de la secreción de catecolaminas es en sí mismo un importante factor en la regulación de la hipertensión arterial.
Antes de exponer en detalle los objetivos y protocolos experimentales de esta tesis doctoral, es necesario analizar el conocimiento actual sobre la bomba Na+/K+- ATPasa y el mecanismo de acción de los glucósidos cardiotónicos, así como describir aquellas estructuras que participan en el proceso secretor y la entrada y redistribución de calcio en la célula cromafín bovina, que constituye nuestro modelo experimental.
