Evaluación del impacto de la coexpresión del receptor de ghrelina (GHSR) y los receptores de dopamina tipo 1 y 2 (D1R y D2R) sobre la modulación de los canales de calcio operados por voltaje presinápticos (CaV2) - Cordisco González, Santiago (2020)
Los canales de calcio operados por voltaje tipo CaV2.2 son activados por potenciales de acción que llegan a la terminal presináptica y las corrientes de calcio a través de su poro inducen la liberación de neurotransmisores. En este contexto, la regulación de CaV2.2 es crítica para la comunicación neuronal. Uno de los mecanismos más importantes para esta regulación es la actividad de los receptores acoplados a proteínas G (GPCR, del inglés G protein-coupled receptor). Entre los GPCRs capaces de modular la actividad de CaV2.2 están el receptor de ghrelina (GHSR) y los receptores de dopamina tipo 1 y 2 (D1R y D2R). En estudios previos de nuestro laboratorio demostramos que la actividad constitutiva de GHSR reduce el tráfico de CaV2.2 hacia la membrana plasmática, mientras que su actividad dependiente de ghrelina inhibe las corrientes CaV2.2 en forma aguda. Para el caso de los receptores de dopamina, la actividad dependiente de dopamina de ambos receptores produce la inhibición de las corrientes CaV2.2. Estudios recientes han demostrado que el receptor GHSR es capaz de heterodimerizar con los receptores de dopamina en distintas áreas del cerebro, siendo las más importantes el hipocampo (para D1R-GHSR) y el hipotálamo (para D2R-GHSR). La formación de estos heterodímeros altera profundamente las vías de señalización involucradas con consecuencias fisiológicas importantes. Nosotros aquí exploramos como la coexpresión de GHSR y de los receptores de dopamina en células HEK293T modula el efecto de la actividad de cada GPCR sobre los canales CaV2.2. En el estudio sobre la coexpresión de D1R y GHSR observamos que el efecto de la actividad dependiente de agonista de ambos GPCRs sobre las corrientes CaV2.2 no se modifica. Por otro lado las corrientes basales CaV2.2 disminuyen dramáticamente por la coexpresión de D1R y GHSR. Con respecto a la coexpresión de D2R y GHSR encontramos que el efecto de la actividad dependiente de ghrelina de GHSR sobre los CaV2.2 no se modifica mientras que el efecto de la actividad dependiente de dopamina de D2R sobre las corrientes CaV2.2 se reduce. Al estudiar las corrientes basales en presencia solo de D2R encontramos una inhibición tónica de las corrientes removible por voltaje. La coexpresión de GHSR reduce las corrientes basales de CaV2.2 y además ocluye la inhibición tónica observada para D2R. En esta tesis investigamos las vías de señalización implicadas en los efectos de D1R-GHSR y D2R-GHSR sobre los canales CaV2.2. Además, exploramos cómo la sobreexpresión de D2R y GHSR en cultivos de neuronas hipotalámicas afecta la modulación de las corrientes de calcio nativas por estos GPCRs. En resumen, nuestros resultados nos permiten proponer que la heterodimerización de GHSR con dos subtipos de receptores para dopamina tiene un impacto profundo en la modulación que cada GPCR ejerce sobre los CaV2.2.