Este documento describe los diferentes tipos de receptores y sus mecanismos de transducción de señales. Explica que existen 4 tipos principales de receptores: 1) receptores acoplados a canales iónicos, 2) receptores acoplados a proteínas G, 3) receptores con actividad enzimática y 4) receptores intracelulares ligados al ADN. Para cada tipo describe brevemente su estructura, mecanismo de transducción y algunos ejemplos. El documento provee una descripción general pero completa de los sistemas de transducción de señ

1. Transducción de señales
Sistema de segundos mensajeros
Curso: Farmacología I
Clase 4
Profesor: Ramos Jaco Antonio
Fecha: 2019

2. RECEPTOR
• Componente macromolecular de la célula u
organismo que interactúa con un fármaco e
inicia la cadena de fenómenos bioquímicos que
originan los efectos observados del fármaco.
• Criterios que debe cumplir:
Estructural, Transduccional y Operacional
En este ejemplo el agonista puede ser acetilcolinaque al activar su
receptor muscarínicoproduce liberaciónde calcio lo cual produce la
contracción del músculo liso bronquial y el efecto broncoconstrictor.
TRANSDUCCION
• Proceso molecular que agrupa una serie de pasos
bioquímicos y/o biofísicos que implican la conversión
de señales extracelulares en mensajes intracelulares
integrados y amplificados para controlar el
funcionamiento celular.
• Los transductores son el conjunto de moléculas
intermediarias de señalización que constituyen el
vínculo entre el receptor y la respuesta biológica a
nivel celular.
• Se conoce como “sistema de receptor-efector” o “vía
de transducción de señales”.
El sildenafiloproduce un efecto eréctil del pene al inhibir una enzima (FDE), la cual
forma parte del sistema de transducción de señal que se activa por un agonista sobre
el receptor guanilil ciclasa.

4. X 4 ó 5
Estructura de receptores ligados a
canales (ionotrópicos)
EJEMLOS DE RECEPTORES QUE FUNCIONAN COMO CANALES
IÓNICOS
-Receptor nicotínico para Acetilcolina (canal de sodio)
-Receptor de GABA A (canal de cloruro)
-Receptor de glicina (canal de cloruro)
-Receptor de Hidroxitriptamina (serotonina) 5-HT3 (canal de
sodio-potasio)
-Receptor de glutamato – NMDA - N-metil-D-aspartato (canal
de calcio)
1. RECEPTORES QUE FUNCIONAN COMO CANALES IÓNICOS
Mecanismo de transducción
de receptores ligados a
canales (ionotrópicos)

5. RECEPTOR NICOTINICO DE
ACETILCOLINA

6. Receptores aminoacidérgicos inhibitorios:
 Receptor GABA A. Su agonista endógeno es el GABA (ácido
gamma amino butírico) Tranquilizante natural
 Receptor de GLICINA. Su agonista endógeno es la glicina
Ambos neurotransmisores al activar sus receptores inducen la
apertura de una canal iónico específico para el Cl-, provocando
hiperpolarización de la membrana (inhibición neuronal)
RECEPTORES CON CANALES IÓNICOS INTRÍNSECOS
(EJEMPLO)

7. Receptores aminoacidérgicos excitatorios
 Receptores de Glutamato tipo NMDA, AMPA y Kainato
Su agonista endógeno el glutamato (neurotransmisor excitatorio) al activar sus receptores
inducen la apertura de un canal iónico para Ca++ y otros cationes (Na+) produciendo
despolarización de la membrana (excitabilidad neuronal)
RECEPTORES CON CANALES IÓNICOS INTRÍNSECOS (ejemplos)

8. Fosforilación de
proteínas
Efectos celulares
R
Liberación
de Ca++
Otro
E
Segundos mensajeros
G
G
+ -
Cambio de
excitabilidad
+ -
ó ó
iones
ESTRUCTURA DE
RECEPTORES
ACOPLADOS A
PROTEINA G
MECANISMO DE
TRANSDUCCIÓN DE
RECEPTORES
ACOPLADOS A
PROTEINA G
2. RECEPTOR LIGADO A PROTEINA G

9.  A veces se llaman receptores metabotrópicos.
 Todos ellos constan de siete segmentos transmembrana.
 Una de las asas intracelulares es más grande que las otras
e interactúa con la proteína G.
 La proteína G es una proteína de la membrana compuesta
por tres subunidades (); la subunidad  tiene actividad
GTPasa.
 GPCRs son la más grande familia de proteínas receptoras
celulares y la clase más importante de dianas para
fármacos (50%) que están en uso.
Receptor de
Histamina H1
RECEPTORES ASOCIADOS A PROTEÍNAS LIGADORAS DE GUANINA. (ASOCIADOS A PROTEÍNA G)

10. FARMACO
RECEPTOR
COMPLEJO
FARMACO
RECEPTOR
EFECTOR
SEGUNDO
MENSAJERO
Cuando el trímero se fija a un receptor ocupado por
un agonista, la subunidad  se disocia y entonces esta
libre para activar un efector (una enzima de la
membrana o un canal iónico). En algunos casos la
subunidad  puede ser el activador.
La activación del efector finaliza
cuando la molécula GTP fijada se
hidroliza, permitiendo que la
subunidad  se recombine con 

11. CICLO DE LA PROTEINA G

12. Algunos
ejemplos…
la lista es
larga…
Receptores a los que se encuentran acoplados las diversas familias de proteínas G

13. – AC cataliza la formación del mensajero intracelular, AMPc (Adenosin
MonoPhosfato cíclico)
– AMPc cataliza varias proteincinasas que controlan la función celular de
diferentes formas, provocando la fosforilación de varias enzimas,
transportadores y otras cinasas
Efectores controlados por proteínas G. Adenilato ciclasa/AMPc
Papel de Proteinquinasa A (PKA):
• Canales iónicos
• Proteínas implicadas en la síntesis de neurotransmisores
• Proteínas implicadas en la expresión de genes
• Proteínas implicadas en la regulación y los efectos del
Ca++
• Enzimas del metabolismo

15. REGULACIÓN DE LAS ACUOPORINAS POR AMPc Receptor de Vasopresina (Hormona antidiurética)
El efecto hipertensivo esta relacionado a reabsorción de agua a nivel renal, el mecanismo de acción empieza por la activación de
receptores asociados a proteína G reguladores de Adenilciclasa.
REGULACIÓN DEL
METABOLISMO ENERGETICO
POR EL AMPc
AC:Adenilato ciclasa

16. También se puede aumentar el nivel de AMPc y
GMPc inhibiendo a la fosfodiesterasa, por
ejemplo en corazón al inhibir a la fosfodiesterasa
se produce aumento de AMPc, el cual abre
canales de calcio en la membrana celular, y
permite el aumento de este ión a nivel
citoplasmático, por lo tanto aumento de trabajo
cardíaco.

17. Efectores controlados por Proteínas G.
Fosfolipasa C/Inositol trifosfato/diacilglicerol|
Cataliza la formación de
dos mensajeros
intracelulares. IP3 y DAG,
del fosfolípido de
membrana.
IP3 actúa aumentando el
calcio libre del citosol a
través de la liberación del
calcio de los
compartimientos
intracelulares
El aumento del calcio libre
inicia varios fenómenos,
incluyendo la contracción,
la secreción, la activación
enzimática y la
despolarización de la
membrana.
DAG activa la
proteincinasa, que
controla muchas funciones
celulares y fosforila
muchas proteínas.
El musculo liso (vascular,
intestinal, bronquial,
uterino, etc) se contrae por

18. Efecto inmediato (vasoconstricción y efecto
tardío (proliferación celular) de la vasopresina
sobre su receptor acoplado a Proteína G, vía
posfolipasa C – IP3 – Ca++
Papel del Calcio:
• Secreción
• Activación plaquetaria
• Regulación de la
expresión génica
• Crecimiento y
diferenciación celulares
• Metabolismo
• Plasticidad sináptica
Liberación del calcio
del retículo
sarcoplasmico
La estimulación de
receptores tipo canal
ionico para IP3 o para
rianodina, provoca salida
de iones calcio hacia el
citosol, lo que conlleva a la
activación celular

19. VIAS DE SEGUNDO MENSAJERO: IP3 / NO
Cyclic
GMP.

20. Fosforilación de
proteínas
Efectos
celulares
R/E
ESTRUCTURA DE RECEPTORES
LIGADOS A CINASAS
MECANISMO DE
TRANSDUCCIÓN
DE RECEPTORES
LIGADOS A
CINASAS
Regulan las acciones de una gran variedad de proteínas
mediadoras, como factores de crecimiento y citoquinas,
hormonas como la insulina y la leptina.
El uso de estas proteínas como diana generará fármacos
nuevos e importantes, especialmente en los campos de la
inflamación, la inmunología y el cáncer.
Principalmente están involucrados en los eventos que regulan
el crecimiento y la diferenciación celular y actúan
indirectamente en la regulación de la transcripción genética.
3. RECEPTORES LIGADOS A CINASAS (Receptores catalíticos)

21.  Receptores con actividad enzimática propia
– Receptores con actividad tirosina quinasa (RTK)
y vía de MAP quinasa (MAPR)
Receptor de insulina
Receptores de EGF (factor de crecimiento
epidérmico).
Receptores de PDGF (factor de crecimiento
derivado de plaquetas
– Sistema guanilil ciclasa
Factor natriurético auricular
Oxido nítrico
 Receptores asociados a proteínas con
actividad tirosina-quinasa.
 Receptor de citocinas.
 Receptor de interferones.
 Receptor de hormona de crecimiento
RECEPTORES ASOCIADOS A ACTIVIDAD ENZIMATICA (clasificación)

23. 4. Receptores intracelulares. RECEPTOR LIGADO a ADN
Receptor que regula la síntesis de proteínas
Generalmente inducen la transcripción y síntesis de una nueva proteína, que es la que provoca el
cambio fisiológico, pero también pueden reprimir la transcripción y la síntesis de una proteína (no
adecuada).

24. Los mineralocorticoides (MCE) se unen a receptores intracelulares (RG), los cuales están asociados normalmente con dos moléculas de una
proteína de choque término de 90 kDa (HSP90). El complejo MCE-receptor se transloca al núcleo y se une a los elementos de respuesta de
glucocorticoides (EGR) en las secuencias promotoras de los genes diana. Esto conduce a un aumento de transcripción de proteínas Nuevas
(como moléculas de transportadores renales, las cuales potencian la reabsorción del Na+

25. Mecanismo de acción antiinflamatoria de
los corticosteroides en el asma. Los genes
inflamatorios son activados por estímulos
inflamatorios (IL-1, el TNF-, etc), lo que
resulta en la activación de IKK (inhibidor de
la cinasa  de I-B), que activa el factor de
transcripción nuclear factor B (NF- B). Un
dímero de proteinas p50 y p65 sufre
translocación al núcleo y se une a sitios
específicos de reconocimiento B y también
a coactivadores, tales como proteína
transportadora de CREB (CBP), que tienen
actividad intrínseca de histona
acetiltransferasa (HAT). Esto ocasiona la
acetilación de histonas y en consecuencia
incrementa la expresión de los genes que
codifican múltiples proteínas inflamatorias.
Los receptores citosólicos de
glucocorticoides (GR) se unen a los
corticosteroides, los complejos ligando-
receptor sufren translocación hacia el núcleo
y se unen a coactivadores para inhibir la
actividad HAT de dos maneras: directa y,
más importante aún, mediante el
reclutamiento del histona desacetilasa -2
(HDAC2), que invierte la acetilación de
histonas , dando lugar a la supresión de
genes inflamatorios activados.
Ejemplo de transducción ligada al ADN.
Se piensa que los glucocorticoides (GC) ejercen efectos antiinflamatorios mediante al menos dos mecanismos: indución
de la síntesis de proteínas antinflamatorias y represión de la síntesis de proteínas inflamatorias.

26. INTEGRACION DE MECANISMOS MOLECULAR Y CELULAR

27. ¡Muchas gracias!