Recettori enzimatici ad attività guanilato-ciclasica

I recettori enzimatici ad attività guanilato-ciclasica sono recettori ad attività enzimatica con struttura semplice, formata da un’unica catena che attraversa la membrana una sola volta, con un dominio extracellulare che si lega ai ligandi e un dominio intracellulare ad attività guanilato-ciclasica, cioè che attiva la guanilato-ciclasi con la formazione del secondo messaggero GMP-ciclico (cGMP). Come i recettori ad attività tirosin-chinasica intrinseca, anche questi recettori dimerizzano in seguito al legame col ligando; non sono molto rappresentati nell’organismo ma si riconoscono dei ligandi selettivi come l’ossido d’azoto (NO), il peptide natriuretico atriale e la tossina termostabile dell’E. coli.
Quando l’NO si lega al recettore, la subunità αs-GTP attiva l’effettore guanilato-ciclasi. Ciò  determina la produzione del secondo messaggero cGMP che attiva una protein-kinasi cGMP-dipendente (PKG). Inoltre, il cGMP determina apertura di canali al calcio cGMP-dipendenti con conseguente aumento del calcio intracellulare.

  • Nel rene il cGMP controlla il trasporto ionico e la ritenzione d’acqua. Più precisamente, il fattore natriuretico atriale (AFN) è rilasciato dalle cellule dell’atrio cardiaco quando è dilatato da un aumento del volume del sangue. L’AFN giunge al rene dove attiva la guanilil-ciclasi nelle cellule dei dotti collettori; l’aumento di cGMP incrementa la velocità di escrezione di Na+ e di conseguenza di acqua. In questo modo si elimina lo stimolo che aveva inizialmente indotto il rilascio di AFN.
  • Nell’intestino, un recettore presente nella membrana plasmatica delle cellule epiteliali viene attivato da un peptide intestinale, la guanilina, che regola la secrezione di Cl nell’intestino. Questo recettore è anche bersaglio di un’endotossina prodotta da E. coli e da altri batteri Gram-negativi. L’icremento della concentrazione di cGMP prodotto dall’endotossina aumenta la secrezione di Cl e di conseguenza diminuisce il riassorbimento di acqua, causando diarrea.
  • Nel muscolo liscio il cGMP determina rilassamento. Più precisamente, la guanilil-ciclasi citosolica con un gruppo eme saldamente legato è attivata dall’ossido di azoto (NO). L’aumento di cGMP determina vasodilatazione. Un esempio di questo meccanismo è quello associato al funzionamento dei recettori dell’istamina di tipo 1.
    Nel cuore, inoltre, il cGMP riduce la forza contrattile stimolando una pompa ionica che espelle dal citosol ioni calcio.
  • Nel cervello il cGMP è coinvolto nei processi di sviluppo e funzionamento.

Articolo creato il 6 marzo 2010.
Ultimo aggiornamento: vedi sotto il titolo.

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