INTRACELULAR SIGNALING ACTIVATED BY SEROTONIN. ROLE OF A AND C PROTEIN KINASES

Abstract

Este estudio de revisión tiene por objetivo hacer una simplificación de las vías de señalización activadas por serotonina que son mediadas por sus receptores (R5ht1-7) y que conducen a la neuritogénesis. A su vez, esta simplificación busca conducir a la comprensión general de la activación de tales receptores y guiar la búsqueda de elementos clave en estas cadenas de señalización. Los receptores 1 y 5 median la inhibición de la neuritogénesis, mientras que la activación de los receptores 4, 6, 7 y los 2, 3 llevan a al inducción de la neuritogénesis.

Las cinasas de proteínas A y C son eslabones clave en la señalización que lleva al crecimiento neurítico o a su inhibición. Su activación o inactivación deriva hacia diferentes procesos asociados. La activación de estas enzimas es dependiente de los segundos mensajeros AMPc o Ca⁺⁺ . La cinasa de proteínas A es dependiente de la presencia de AMPc, la cinasa de proteínas C es dependiente de Ca⁺⁺.

La activación de la Cinasa de proteínas A se asocia a la neuritogénesis continuando la señalización hacia la síntesis y estabilización de los componentes del citoesqueleto y por lo tanto, determinando el crecimiento de las neuritas. Este efecto es inducido por los receptores de serotonina 4, 6 y 7. De forma inversa, la inactivación de la cinasa de proteinas A, debido a la ausencia del segundo mensajero AMPc, por la falta de actividad de la enzima adenilato ciclasa producida por las proteínas Gi, se asocia a la inhibición del crecimiento. En este proceso interviene la inhibición del transporte mitocondrial hacia el citoesqueleto de las neuritas conduciendo a una detención en el crecimiento o a una retracción de las neuritas.

La activación de la cinasa de proteínas C lleva al crecimiento neurítico. Esto está dada por el incremento en las concentraciones de calcio intracelular determinado por diversas vías, una de ellas inducida por el receptor 2, en donde se produce la liberación de calcio de los depósitos intracelulares como retículo endoplásmico. Esta liberación es inducida por el segundo mensajero inositol trifosfato (IP3) que se libera por la activación de la proteína G_q11 . Otro inductor de la elevación de Ca⁺⁺ intracelular son los receptores de serotonina tipo 3. Los cuales son de tipo ionotrópico y no requieren la mediación de proteinas G. Estos canales permiten la entrada de calcio extracelular y su incremento desencadena la activación de las cinasas de proteínas C. La activación de esta cinasa produce la desfosforilación de elementos clave para la estabilización del citoesqueleto tal como las proteína MAP y TAU. Esta estabilización es determinante para el crecimiento de las neuritas. 

Este estudio de la señalización inducida por la activación de los receptores de serotonina, se realiza a partir de su activación hasta la activación de las cinasas de proteínas A y C, lo cual deriva al crecimiento de las neuritas o a su inhibición. La activación de las cinasas A y C lleva a la neuritogénesis, mientras que la inactivación de la cinasa A, inhibe el crecimiento.