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Principios de Farmacología

SULFONILUREAS

RECEPTORES A LAS SULFONILUREAS

Identificación 

Mediante técnicas de fijación con glibenclamida yodada o tritiada, varios investigadores demostraron la existencia de dos tipos de receptores a las sulfonilureas (3, 4). Los receptores de alta afinidad se localizan fundamentalmente en la membrana de las células b pancreáticas, mientras que los de baja afinidad se encuentran en tejido cardiaco, células nerviosas y musculares. 

En estudios de fijación empleando células beta transformadas como las T15 HIT (derivadas de un insuloma de hamster) o RINm5F (derivadas de una insuloma de rata) o células a TC-6 pancreáticas, varios investigadores concluyeron que en todos los casos, el ligando era una proteína de unas 140 kd. En particular en las células a TC-6, unas células secretoras de glucagón, se observaron canales de potasio ATP-dependientes similares a los que se encuentran en las células b pancreáticas, indicando de esta manera una asociación entre el receptor SUR1 y el canal KATP.

Utilizando técnicas de fijación con 125I-glibenclamida se aislaron y purificaron cantidades suficientes del receptor SUR1 para proceder a la secuenciación de su porción N-terminal. A partir de esta secuencia se diseñó un oligonucleótido primer para la amplificación del cDNA del SUR1 mediante la reacción de la polimerasa en cadena. Este fragmento de c-DNA fué empleado para hacer un screening en librerias de DNA pancreático de ratón, rata, hamster y hombre hasta obtener el gen completo que codifica el receptor. Este, de un peso molecular de unos 176 kd, tiene 1.582 aminoácidos en el caso de hombre y 1.581 en el caso de la rata.

Mediante ensayos de homología se han identificado posteriormente dos receptores de baja afinidad, el SUR2A y el SUR2B (5, 6). La secuencia completa del receptor y del cDNA que lo codifica se pueden obtener en la National Library of Medicina (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)

Topología

Los receptores a las sulfonilureas de rata o humanos contienen secuencias homólogas hasta en un 90% y pliegues de fijación a nucleótidos similares a los que se encuentran en la superfamilia de proteinas denominadas casetes de fijación al ATP (ATP-binding cassettes), proteínas que suelen tener una función transportadora o de bombeo,  empleando ATP como fuente de energía. Esta superfamilia de proteínas se caracteriza por tener dos zonas de pliegues de fijación a nucleótidos (NBF-1 y NBF-2) del lado citoplasmático y dos conjuntos de dominios transmembrana, cada uno de ellos constituído por 6 fragmentos.

El mRNA correspondiente al SUR1 se expresa en un alto nivel en los islotes pancreáticos y en células TC-a o HIT T15, células que también expresan un canal potásico especial, el Kir6.2, perteneciente a la familia de los canales rectificadores de corrientes de entrada de potasio. Además este canal muestra unas propiedades electrofisiólogicas parecidas a las de los canales KATP. Por estos motivos, pareció lógico asociar el SUR1 al canal Kir6.2. Evidencia adicional de esta asociación fué obtenida por Inagaki y col. (7), quienes observaron que la expresión de SUR obtenido por clonación en oocitos de Xenopus leavis sólo o combinado con otros canales Kir1 o Kir2 no generaba corrientes de K+ sensibles al ATP o a la glibenclamida, mientras que si expresaba en células COSm6 (que expresan por si mismas el canal Kir6.2) se obtenía una proteína de unos 140 kd con una elevada afinidad hacia la glibenclamida.

Al coexpresar en células COS-1 de mamífero SUR1 y Kir6.2, diversos estudios mostraron que estos canales reconstituídos tenían idénticas características que los canales KATP nativos procedentes de células b. Se concluye pues que el canal KATP pancreático consta de dos partes, una constituida por el Kir6.2 y otra por el SUR1 (figura 1)

Al pertenecer a la superfamilia de las ABC (ATP-binding cassettes) se cree que el canal KATP es una complejo formado por cuatro subunidades, cada una de las cuales está a su vez formada por una asociación SUR1 y Kir6.2 (figura 2)

Mecanismo de acción

El complejo SUR1 - Kir6.2 dispone de dos áreas BNF (pliegues de fijación a nucleótidos) en los cuales se pueden unir el ATP y el ADP. Matsuo y col (8) han propuesto el siguiente mecanismo: en condiciones normales, las BNFs están libres y el canal está inactiva. Cuando se unen a los BNFs una molécula de ADP y otra de ATP, el canal se abre. La glibenclamida ocasionaria la disociación del ATP quedando un BNF libre y el otro unido a ADP provocando la inactivación del canal