Receptor

Qué es un receptor

La palabra procede del latín recipere, formado por el prefijo re- (repetición) y el verbo capere (tomar, agarrar), al que se añadió el sufijo -tor para designar a quien ejecuta la acción. El mismo verbo latino dio también recibir y receta. En sentido estricto, receptor nombra aquello que toma algo una y otra vez.

Cada receptor reconoce con notable especificidad a un tipo de molécula o a un grupo reducido de moléculas emparentadas entre sí. Esa especificidad no es absoluta. Dos ligandos parecidos pueden competir por el mismo receptor con distinta fuerza, algo que la farmacología describe mediante dos conceptos separados: la afinidad, que mide cuánto se une el ligando, y la eficacia, que mide cuánta respuesta celular provoca una vez unido.

Historia del concepto

La idea de que las células poseen estructuras capaces de reconocer sustancias concretas es más reciente de lo que pudiera pensarse. En 1878, el fisiólogo de Cambridge John Newport Langley observó, a partir de experimentos con la glándula salival del perro, que la pilocarpina y la atropina parecían combinarse con una misma sustancia del tejido, y sugirió por primera vez algo capaz de unirse de forma selectiva a un fármaco. La formulación completa llegó en 1905: estudiando la acción de la nicotina y el curare sobre el músculo esquelético de la rana, Langley acuñó el término receptive substance (sustancia receptiva) para nombrar aquello que recibía el estímulo y lo transmitía al material contráctil de la fibra muscular.

Por las mismas fechas, Paul Ehrlich desarrollaba desde la inmunología y la quimioterapia una idea afín, la de los quimiorreceptores, para explicar por qué ciertos colorantes y venenos se fijaban de forma selectiva en determinados tejidos. Fue un alumno de Langley, el fisiólogo A. V. Hill, quien en 1909 dio a la idea una forma matemática precisa: describió la unión fármaco-receptor como una reacción bimolecular sujeta a la ley de acción de masas, mucho antes de que nadie hubiera aislado un receptor ni supiera de qué estaba hecho.

Durante más de medio siglo el receptor siguió siendo una entidad teórica, útil para explicar curvas de dosis-respuesta pero sin sustrato físico demostrado. No fue hasta finales de la década de 1960 cuando se consiguió aislar los primeros receptores como proteínas de membrana bien definidas, y ya en la década siguiente la clonación de sus genes reveló que muchos compartían una arquitectura común. Así se identificó, entre otras, la gran familia de los receptores acoplados a proteínas G, a la que pertenece el receptor adrenérgico.

Mecanismo de acción

Cuando el ligando se une al receptor, la proteína cambia de forma. Ese cambio conformacional es el verdadero mensaje: se transmite a través de la membrana o del citoplasma y desencadena una cadena de reacciones que puede alterar la permeabilidad de la membrana, activar una enzima o poner en marcha la lectura de un gen. La señal, además, se amplifica. Según la vía que sigan estas reacciones, los farmacólogos hablan de mensajeros secundarios, moléculas como el AMP cíclico o el calcio intracelular que distribuyen la señal original por el interior de la célula.

Una sustancia que se une al receptor y reproduce, con mayor o menor intensidad, el efecto del ligando natural recibe el nombre de agonista. Si se une sin activarlo, bloqueando el paso del ligando propio, se llama antagonista. Esta distinción, sencilla en apariencia, sostiene buena parte de la farmacología moderna, ya que la mayoría de los medicamentos actúan sobre receptores, imitando o impidiendo la señal que la propia fisiología del organismo genera.

Clasificación de los receptores

Los receptores se agrupan, de forma general, en dos grandes categorías según su localización. Los de membrana están insertados en la bicapa lipídica, con una porción expuesta al exterior de la célula y otra hacia el interior, y reconocen ligandos que no pueden atravesar la membrana por sí mismos, como las proteínas o las aminas hidrosolubles.

Dentro de los receptores de membrana, los acoplados a proteínas G forman la familia más numerosa: atraviesan la membrana en siete tramos y, al activarse, ponen en marcha una proteína G asociada que modula la producción de segundos mensajeros. Los receptores tirosina quinasa añaden grupos fosfato a residuos de tirosina en cuanto reconocen su ligando, lo que inicia cascadas relacionadas con el crecimiento y la división celular. Y luego están los canales iónicos controlados por ligando, los más rápidos de los tres, que se abren o cierran físicamente al unirse la molécula y dejan pasar iones en cuestión de milisegundos; son la base de buena parte de la transmisión sináptica.

No todos los receptores están en la membrana. Los intracelulares se localizan en el citoplasma o directamente en el núcleo, y solo entran en contacto con ligandos capaces de atravesar la membrana por sí mismos, como las hormonas esteroideas. Una vez unido el ligando, el complejo se desplaza al núcleo, si no estaba ya allí, y se fija a secuencias concretas del ADN para actuar como factor de transcripción, activando o apagando la lectura de determinados genes.

Diferenciación con otras estructuras celulares

Conviene no confundir receptor con diana terapéutica, un término más amplio que en farmacología incluye también enzimas, transportadores o canales que no cumplen función de reconocimiento selectivo de un mensajero fisiológico. Tampoco es sinónimo de sensor, término que en los textos divulgativos se usa a veces como si fueran intercambiables: un fotorreceptor de la retina es, en sentido estricto, una célula, no una proteína, si bien contiene en su membrana verdaderos receptores moleculares (la rodopsina) encargados de captar la luz.

El diccionario recoge por separado varias familias de receptores, cada una con su propio ligando y su propia vía de señalización: el receptor adrenérgico, el receptor colinérgico, el receptor dopaminérgico y el receptor opioide, entre otras. Todas comparten el principio general descrito aquí; lo que cambia es la molécula que reconocen y la cascada que ponen en marcha.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra receptor?

Del latín recipere, formado por el prefijo re- y el verbo capere (tomar), con el sufijo -tor añadido para nombrar a quien ejecuta la acción. El mismo verbo dio también recibir y receta.

¿Quién propuso por primera vez la existencia de los receptores?

El fisiólogo John Newport Langley, en un artículo de 1905 sobre la acción de la nicotina y el curare en el músculo esquelético de la rana. Antes, en 1878, ya había apuntado algo parecido a partir de sus experimentos con la glándula salival del perro. Durante décadas la idea siguió siendo puramente teórica: hasta finales de la década de 1960 no se logró aislar un receptor real como proteína de membrana.

¿Todos los receptores están en la membrana celular?

No. Algunos, como los que reconocen las hormonas esteroideas, se encuentran en el citoplasma o en el núcleo y actúan directamente sobre el ADN.

¿Qué diferencia hay entre agonista y antagonista?

El agonista se une al receptor y reproduce, con más o menos intensidad, el efecto del ligando natural. El antagonista se une sin activarlo y bloquea el paso de ese ligando. La diferencia está en el resultado sobre la célula, no en la capacidad de unirse: ambos pueden tener una afinidad similar por el receptor.

¿Qué es un receptor huérfano?

Un receptor cuya estructura lo sitúa dentro de una familia conocida, pero cuyo ligando natural todavía no se ha identificado. La secuencia genética delata su parentesco antes de que la fisiología revele su función.

Referencias

1. Instituto Nacional del Cáncer (NCI), Institutos Nacionales de la Salud de EE. UU. Diccionario de cáncer: receptor.
2. Rang HP. The receptor concept: pharmacology's big idea. British Journal of Pharmacology, 2006.
3. Maehle AH. "Receptive Substances": John Newport Langley (1852-1925) and his Path to a Receptor Theory of Drug Action. Medical History, 2004.
4. Real Academia Española. Receptor, receptora. Diccionario de la lengua española.