Receptor colinérgico

Qué es el receptor colinérgico

Toda proteína capaz de unirse a la acetilcolina y generar una respuesta celular merece este nombre, con independencia de cómo lo haga. Ahí radica la particularidad del término: no describe una arquitectura molecular concreta, como sí ocurre con «receptor acoplado a proteínas G» o «canal iónico», sino una relación funcional con un único neurotransmisor. Dos familias, sin parentesco estructural entre sí, cumplen ese criterio.

Dos familias, dos mecanismos

Los receptores nicotínicos son canales iónicos: la propia proteína forma un poro que se abre al unirse la acetilcolina, dejando pasar sodio y potasio en milisegundos. Los muscarínicos, en cambio, pertenecen a la superfamilia de receptores acoplados a proteínas G, sin poro alguno, y su respuesta, más lenta, depende de segundos mensajeros. Cada familia recibió su nombre de un agonista externo distinto, la nicotina del tabaco para una y la muscarina de la Amanita muscaria para la otra, clasificación que Henry Dale propuso a principios del siglo XX y que sigue vigente. Las entradas dedicadas a cada receptor desarrollan sus subtipos, su distribución y sus efectores con el detalle que aquí no corresponde repetir.

El primer receptor purificado de la historia

En la biología de los receptores, el nicotínico ocupa un lugar aparte: fue el primero de cualquier neurotransmisor en ser aislado y purificado, casi una década antes que ningún otro. Nadie lo había logrado antes. La clave estuvo en un pez, el torpedo o raya eléctrica, cuyo órgano eléctrico concentra el receptor en una densidad muy superior a la del músculo esquelético. Jean-Pierre Changeux, junto con Kasai y Lee, publicó en 1970 los primeros resultados obtenidos con alfa-bungarotoxina, una toxina de serpiente que se une al receptor con tal fuerza y especificidad que permite aislarlo del resto de proteínas de la membrana. La purificación completa del receptor muscular llegó en 1977, de la mano del propio Changeux y, de forma independiente, de Sobel y su equipo.

El receptor colinérgico fuera del sistema nervioso

Durante décadas se dio por hecho que estos receptores pertenecían en exclusiva al tejido nervioso y muscular. La investigación de los últimos veinticinco años ha revelado un sistema colinérgico no neuronal: linfocitos, macrófagos y otras células inmunitarias sintetizan su propia acetilcolina y expresan receptores nicotínicos, en particular el subtipo alfa-7, sin que intervenga ninguna neurona presináptica. Kevin Tracey describió en el año 2000 el mecanismo mejor caracterizado de este sistema, bautizado como el reflejo colinérgico antiinflamatorio: la estimulación del nervio vago libera acetilcolina en el bazo, esa acetilcolina activa el receptor alfa-7 de los macrófagos, y la señal resultante inhibe la liberación de factor de necrosis tumoral y de otras citoquinas proinflamatorias mediante el bloqueo del factor de transcripción NF-kB. Es un puente inesperado entre el sistema nervioso y el sistema inmunitario, tendido por el mismo receptor que abre el canal en la placa motora.

Diferenciación con otros receptores de neurotransmisores

El adjetivo colinérgico comparte estructura lingüística con adrenérgico, dopaminérgico o serotoninérgico, y conviene no confundir el parecido gramatical con un parecido molecular. El receptor adrenérgico y el dopaminérgico son, ambos, proteínas acopladas a proteínas G de cabo a rabo: no existe entre ellos el equivalente del receptor nicotínico, un canal iónico puro. La dualidad estructural que reúne bajo un mismo nombre a una familia metabotrópica y a otra ionotrópica es, en este sentido, una peculiaridad casi exclusiva del sistema colinérgico.

Preguntas frecuentes

¿Cuántos subtipos distintos de receptor colinérgico se han descrito?

Más de veinte, si se suman ambas familias. Los receptores nicotínicos, por su naturaleza pentamérica, admiten combinaciones de hasta dieciséis subunidades distintas identificadas en el ser humano, lo que genera un número elevado de receptores homoméricos y heteroméricos posibles. Los muscarínicos son más sobrios: solo cinco subtipos, de M1 a M5, cada uno codificado por un gen distinto.

¿Usan siempre el mismo receptor colinérgico las distintas sinapsis del sistema nervioso parasimpático?

Depende del tramo de la vía. Los ganglios del sistema nervioso autónomo, tanto simpáticos como parasimpáticos, se comunican mediante receptores nicotínicos. Los órganos diana del sistema parasimpático (corazón, glándulas, músculo liso visceral) reciben en cambio la señal a través de receptores muscarínicos. La placa motora, fuera ya del sistema autónomo, vuelve a depender del receptor nicotínico.

¿Puede el sistema inmunitario atacar por error al receptor colinérgico?

Sí. La miastenia gravis es el ejemplo mejor conocido: el sistema inmunitario genera anticuerpos contra el receptor nicotínico de la placa motora, reduce su número disponible en la membrana y debilita la transmisión neuromuscular. Existen formas más raras dirigidas contra otros componentes de esa misma sinapsis, pero el receptor nicotínico sigue siendo la diana más frecuente.

¿Es lo mismo receptor colinérgico que el término colinérgico?

No exactamente. Colinérgico, como adjetivo, describe cualquier neurona, fibra o fármaco relacionado con la acetilcolina. Receptor colinérgico designa de forma específica la proteína de membrana, sin extender el concepto a las neuronas que la fabrican ni a las sustancias que la bloquean.

Referencias

1. Manual MSD, versión para profesionales. Neurotransmisión.
2. Changeux JP. Discovery of the First Neurotransmitter Receptor: The Acetylcholine Nicotinic Receptor. Biomolecules, 2020.
3. National Center for Biotechnology Information. Nicotinic Receptors. Basic Neurochemistry, NCBI Bookshelf.
4. Pavón-Romero L, et al. Vías de neuroinmunomodulación: segunda parte. Salud Mental, 2008.