Farmacologia generale

GQ:- inibitorie.GS e GI hanno gli stessi secondi messaggeri, mentre la GO e la GQ hannoaltri secondi messaggeri in comune.Le proteine G sono una famiglia di proteine eterotrimeriche, ovvero chehanno una disposizione di trimeri diversi tra loro. Tutte hanno la capacitàdi legare GTP, con conseguente attività GTPasica. Una singola molecola direcettore può attivare contemporaneamente differenti tipi di proteine G.Arriva il ligando fisiologico o il farmaco, il recettore si attiva (si attiva lasubunità alfa della proteina G); si attiva per via dell’incorporazione di unamolecola di GTP. Questo genera i secondi messaggeri, che possonoessere adenilato ciclasi (mi aumenta l’AMP ciclico) o guanilato ciclasi(aumenta il GMP ciclico). L’attivazione porta anche all’apertura o chiusuradi canali ionici, o ancora attivazione o disattivazione di enzimi (comefosfolipasi). Infine si ha l’attivazione di una chinasi.Esempio: recettore beta-1 cardiaco,

di membrana. Arrivano noradrenalina e adrenalina; il recettore, accoppiato a una GS, attiva un adenilato ciclasi con aumento dei livelli di AMP ciclico. Questo aumento di AMP ciclico attiva la fosfochinasi A, che va a fosforilare degli enzimi, delle proteine, attivando una serie di eventi biologici (che danno l'effetto terapeutico nel caso del farmaco o l'effetto fisiologico per i ligandi fisiologici). Fosforila il canale del calcio; quindi il recettore beta va a fosforilare il canale del calcio, il che fa aprire il canale (aumenta la conduttanza al calcio). Il calcio entra nella cellula, all'interno, si lega alla calmodulina. Con l'aumento del calcio si ha un aumento della forza di contrazione, effetto definito "inotropo positivo" (da inos, forza). Arrivato a un certo punto il sistema si deve interrompere: ciò è possibile perché si attiva un'altra proteina, la calcineurina. La calcineurina va a defosforilare il canale al calcio,

Riportandolo a livello di attività precedente perché si interrompe l'ingresso del calcio. Viene anche attivata la beta-restina, che va fosforilare il recettore beta (mentre i canali e gli enzimi per essere attivati devono essere fosforilati, i recettori devono essere defosforilati).

Esempio 2 recettore muscarinico: si ha coinvolgimento di una proteina G inibitoria, con riduzione dell'adenilato ciclasi e diminuzione dell'attività fisiologica della fosfochinasi A.

Sintesi di secondi messaggeri come inositolo-trifosfato 3 (IP3) e diacilglicerolo sono fatte da fosfolipasi, tramite attivazione o disattivazione di proteine G come GO o GQ.

Le proteine G hanno la caratteristica di attraversare la membrana 7 volte, questo loop del filamento ha una parte extracellulare (componente amminica) e una parte intracellulare (parte carbossilica).

Tossina del colera: capace di ribosilare una parte della subunità alfa, con diminuzione dell'attività GTPasica.

La subunità alfa resta quindi allo stato attivo: resta una continua iperstimolazione, una continua produzione di AMP ciclico e, a livello intestinale, si ha una continua stimolazione e continua perdita di elettroliti e acqua. Stessa cosa per la tossina della pertosse. Mediatori fisiologici di recettori associati a proteine G sono neurotrasmettitori, ormoni peptidici e glicoproteici, eicosanoidi, lisofosfolipidi. Recettori associati a tirosin-chinasi: 3. hanno attività associata a recettori tirosin-chinasica, come il recettore per l'insulina. Hanno un'attività più particolare, perché nonostante siano recettori di membrana la loro attività arriva fino a livello nucleare, quindi arrivano a livello trascrizionale. Si ha una fosforilazione, una cascata di eventi e quindi sintesi di proteine, con conseguente effetti cellulari (es. recettori di insulina, di citochine, ecc). Affinché l'effetto si veda ci vogliono delle ore: abbiamo bisogno.che si completa la sintesi proteica, fenomeno più lungo degli altri; Recettori con attività guanilato-ciclasica. 4. Recettori intracellulari: possono essere quelli per gli ormoni estrogeni, ormoni steroidei, ormoni tiroidei, vitamina B, vitamina A, tutte sostanze moltonucleari: liposolubili. Recettori le molecole che arrivano al nucleo sono quelle con dei problemi legati proprio all'interazione con il loro target. Penetrano nella cellula, dal citoplasma arrivano al nucleo, andando ad agire sulla sintesi proteica e solo poi si hanno gli effetti a livello cellulare. Sono intracellulari (es. ormoni progestinici, molto lipofili, che passano bene la membrana). Hanno tutti una catena polipeptidica: il recettore è una catena molto simile al locus Ah, ecc. il ligando riconosce il recettore nonostante la struttura sia simile grazie al terminale amminico, che caratterizza la specificità. Il terminale carbossilica è il sito per il legame con l'ormone, la partecentrale è il sito di riconoscimento per sequenze specifiche di DNA (che così si attivano), mentre il terminale amminico è essenziale per la specificità d'azione a livello della transattivazione. In genere i recettori sono presenti allo stato quiescente: non lavorano in quanto sono inibiti da proteine inibitorie, le "heat shock proteins" (hsp). Quando arriva il ligando abbiamo una modifica conformazionale con conseguente attivazione e quindi la hsp si stacca: a questo punto si forma un complesso. Questo può avvenire nel nucleo per quanto riguarda i recettori per gli estrogeni, o a livello del citoplasma. Nel nucleo il recettore si associa a "responsive elements", presenti nei promotori dei geni sensibili all'ormone regolando così la trascrizione; nel nucleo il complesso va a stimolare l'attività del DNA e in questo caso si ha aumento della sintesi di DNA, con proliferazione cellulare. L'effetto degli

Ormone

L'ormone è un'iperproliferazione, che diventa pericolosa quando sono utilizzati a dosi alte per la terapia sostitutiva (in menopausa gli estrogeni e i progestinici sono utilizzati per sistemi di sostituzione).

Sono fattori di promozione in quanto aumentano l'effetto iperproliferativo: la sostanza mutata cancerogena ha un effetto di mutazione del DNA; quando si parla di ormoni come gli estrogeni invece non si parla di iniziazione ma di promozione, in quanto questi sono fattori iperproliferativi.

Lo stesso può succedere quando si ricorre a una fecondazione medicalmente assistita.

Con effetto ionotropo positivo si ha aumento di gittata, detto "cronotropo".

Effetti beta-bloccanti: preventivi per le aritmie, a causa di una vita sedentaria (problemi legati alla parte elettrica).

Nel secondo messaggero è coinvolto un enzima; nella GS l'attività dell'adenilato ciclasi aumenta, mentre con la GI diminuisce. Lo scopo finale è attivare una.

chinasi: l'attività della chinasi nel caso della GS aumenta, mentre nella GI l'attività della chinasi diminuisce. Le GQ sono sempre coinvolte nell'attivazione della chinasi; le GO inibiscono la chinasi.

Recettori con attività guanilato ciclasica: vuol dire che l'enzima coinvolto è la guanilato ciclasi, da cui si forma GMP ciclico; il GMP ciclico, se fa parte di un sistema attivante, aumenta i livelli che vanno ad attivare un'altra fosfochinasi, che è la fosfochinasi G.

Esistono anche recettori tirosin-chinasi.

Sistema adenilato ciclasi: l'adenilato ciclasi (AC) è un enzima ubiquitario composto da un dominio intracellulare N-terminale e da due loop citoplasmatici. La proteina G è tetramerica, formata da subunità due alfa e due beta; la subunità alfa fa partire il sistema in quanto ha un'attività GTPasica, che va ad attivare l'AC, che si trova a livello della membrana cellulare.

(sonorecettori di membrana con un dominio esterno, che serve per i ligandi di naturaidrofila). L'attivazione del complesso alfa-GTP determina l'attivazione della AC che produce cAMP (AMP ciclico), che a sua volta si lega a diversi substrati. Il più importante è la PKA, composta da una subunità catalitica e una regolatoria che una volta attivata avvia una serie di risposte. Queste risposte sono regolate dalla presenza di enzimi come la fosfatasi (enzimi idrolitici, molte delle quali vanno a fosforilare residui di treonina e serina). Sono enzimi che quando defosforilano interrompono l'effetto biologico. Quando cessa il segnale chimico diminuisce l'attività delle PKA e si ha il ritorno delle normali attività cellulari. Queste fosfochinasi, quando non arriva il segnale dell'adenilato ciclasi, sono in generale inattive, perché sono bloccate a livello citoplasmatico e solo quando arriva il secondo messaggero si attivano, conconseguente inizio dell'eventobiologico. Le fosfatasi sono spesso target di farmaci. La seconda parte della cascata di eventi non coinvolge l'adenilato ciclasiperchè a partire dall'attivazione della fosfolipasi C (che è una fosfodiesterasi) siha un'idrolisi del fosfolipide di membrana, il fosfatidilinositolo 4,5-bifosfato(PIP2), che porta alla formazione di secondi messaggeri diversi: - l'inositolo trifosfato (IP3); - il diacilglicerolo (DAG). L'inositolo trifosfato esplica la sua funzione, una volta attivato tramite aumentodei suoi livelli, aprendo un recettore canale calcio dipendente. Infine si avrà l'aumento di calcio, quindi la sua mobilizzazione. L'inositolo invece di averecome effettore finale una chinasi fa aumentare il passaggio degli ioni calciotramite il recettore di membrana. Il diacilglicerolo invece attiva una fosfochinasi C; anche in questo caso fosforilaresidui di serina e treonina. La fosforilazione haLa funzione attivante. Tutti questi sistemi sono fisiologici, deputati alla trasmissione dell'impulso, al metabolismo, ai sistemi secretori, all'attività contrattile cardiaca, all'attività di trasduzione neurologica a livello dei neuroni e inoltre vanno a modulare la proliferazione cellulare. Ovviamente anche questi sistemi devono essere a un certo punto inattivati: si inattivano perché l'inositolo trifosfato porta all'apertura del canale calcio dipendente che fa passare gli ioni calcio; si interrompe la sua azione tramite l'idrolisi dell'inositolo trifosfato (da inositolo trifosfato viene defosforilato due volte e alla fine da trifosfato diventa difosfato, poi monofosfato, poi inositolo libero e quando è inositolo libero non funziona più). C'è anche una fosfatasi che lo trasforma in inositolo 1,4-bifosfato. Quindi la regolazione dell'inositolo da una parte è fatt