Péptido activador de la adenil ciclasa hipofisaria

Qué es el péptido activador de la adenilato ciclasa hipofisaria

En 1989, un equipo de investigadores aisló de un extracto de hipotálamo ovino una sustancia capaz de estimular la adenilato ciclasa, la enzima que genera AMP cíclico, en cultivos de células de la hipófisis anterior de rata. De ese hallazgo proceden las dos mitades del nombre: activador de la adenilato ciclasa, por el efecto bioquímico observado, e hipofisaria, por el tejido diana del experimento original.

La distribución real del péptido, con todo, es mucho más amplia de lo que su nombre sugiere. Aparece en el hipotálamo, el tronco encefálico, la médula espinal, el tracto gastrointestinal, el páncreas, el sistema inmunitario y hasta en tejidos oculares y auditivos, lo que refleja su papel como mensajero de uso general más que como hormona restringida a un único eje endocrino.

Estructura molecular y gen

El PACAP se codifica en el gen ADCYAP1, localizado en el cromosoma 18 y organizado en cuatro exones. El cuarto de ellos da lugar, mediante procesamiento postraduccional, a dos formas biológicamente activas: el PACAP38, de 38 aminoácidos, y el PACAP27, un fragmento truncado en el extremo carboxilo que conserva la secuencia N-terminal. En los mamíferos predomina la forma de 38 residuos.

Su secuencia N-terminal comparte un 68 % de identidad con la del péptido intestinal vasoactivo, lo que sitúa a ambos péptidos, junto con la secretina, el glucagón y la hormona liberadora de hormona de crecimiento, dentro de una misma superfamilia génica surgida por duplicación de un exón ancestral común. Con esta última guarda, en cambio, un parecido mucho más limitado, pese a que las tres siglas conviven a menudo en la misma bibliografía.

Mecanismo de acción y receptores

El PACAP actúa sobre tres receptores de membrana acoplados a proteínas G de clase B. El PAC1 le es específico y constituye la vía de mayor afinidad. Los otros dos, VPAC1 y VPAC2, reconocen por igual al PACAP y al péptido intestinal vasoactivo, de modo que la señal fisiológica depende en buena medida de qué receptor predomine en cada tejido. Los tres estimulan la producción de AMP cíclico a través de la adenilato ciclasa, y el PAC1 puede además activar la vía de la fosfolipasa C.

Funciones fisiológicas

Como neuromodulador, el PACAP interviene en la regulación del ritmo circadiano, en la maduración y protección de los axones y en la respuesta del organismo al estrés. Sobre las neuronas ejerce un efecto protector frente a la muerte celular programada, una acción bien documentada en modelos experimentales de daño neuronal.

En el aparato digestivo estimula la secreción de jugos y hormonas, regula la motilidad del músculo liso y participa en el flujo sanguíneo local. En el sistema inmunitario se comporta sobre todo como una señal antiinflamatoria. También se ha descrito su participación en la proliferación de progenitores hematopoyéticos en la médula ósea.

Diferenciación con otros miembros de la superfamilia

El parentesco más estrecho del PACAP es con el péptido intestinal vasoactivo. Comparten dos de sus tres receptores y buena parte de su secuencia, pero el PAC1 distingue con nitidez a uno de otro: solo el PACAP lo activa con alta afinidad, lo que explica por qué ambos péptidos, pese a solaparse en muchas funciones, no son intercambiables en la práctica experimental.

Con la hormona liberadora de hormona de crecimiento el vínculo es más lejano: pertenecen a la misma superfamilia evolutiva, pero la similitud de secuencia entre ambos es limitada y sus receptores no se solapan.

Preguntas frecuentes

¿De dónde procede el nombre PACAP?

De las siglas inglesas de "pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide". El nombre alude al ensayo de 1989 en el que se detectó su capacidad de estimular la adenilato ciclasa en células de la hipófisis de rata, no a que su función se limite a ese órgano.

¿Es lo mismo que el péptido intestinal vasoactivo?

No. Son dos péptidos distintos, codificados por genes diferentes, aunque emparentados evolutivamente y capaces de activar dos receptores comunes (VPAC1 y VPAC2). El receptor PAC1 es exclusivo del PACAP.

¿Cuántas formas activas tiene el PACAP?

Dos: PACAP38 y PACAP27. La primera, de 38 aminoácidos, es la predominante en los tejidos de mamífero.

¿Qué relación tiene con la hormona liberadora de hormona de crecimiento?

Pertenece a la misma superfamilia génica, junto con la secretina y el glucagón, pero la semejanza de secuencia entre ambos péptidos es limitada y no comparten receptor específico.

¿Dónde se ha localizado el gen que lo codifica?

En el cromosoma 18, en la región 18p11. Esa misma región se ha vinculado en la literatura genética con determinados trastornos del desarrollo del cerebro anterior.

Referencias

1. Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide (PACAP) in Physiological and Pathological Processes within the Gastrointestinal Tract. National Center for Biotechnology Information (NCBI), National Library of Medicine.
2. Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide 1; ADCYAP1. Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM).
3. Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide in Learning and Memory. National Center for Biotechnology Information (NCBI), National Library of Medicine.
4. Pituitary Adenylate Cyclase Activating Peptide Deficient Mice Exhibit Impaired Regulatory T Cell Proliferation. National Center for Biotechnology Information (NCBI), National Library of Medicine.