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Neurobiología de las metilxantinas

2008; Elsevier BV; Volume: 10; Issue: 3 Linguagem: Espanhol

10.1016/s1575-0973(08)76368-2

1578-2638

Rosario Moratalla,

Calcium signaling and nucleotide metabolism

En este artículo vamos a revisar las acciones farmacológicas de las metilxantinas y la de sus componentes principales, la cafeína y la teofilina. Vamos a ver su mecanismo de acción, los receptores implicados, la distribución de estos receptores en el sistema nervioso central (SNC), su localización celular y la interacción de estos receptors con los de la dopamina. Mediante estudios de hibridación in situ sencilla y doble se ha puesto de manifiesto la distribución y la localización neuronal de los receptores de adenosina A1 y A2a, principales receptores de las metilxantinas. Mediante ensayos de comportamiento, fijación de ligandos y técnicas de FRET (fluorescence resonance energy trasfer) se ha estudiado la interacción de estos receptores con los receptores de dopamina D1 y D2. Las metilxantinas son estimulantes del SNC, incrementan la actividad motora, el rendimiento intelectual y disminuyen la fatiga y el sueño. Las metilxantinas son antagonistas no selectivos de los receptores de adenosina, fundamentalmente A1 y A2a, y su consumo crónico produce dependencia. Los receptores A1 inhiben la adenilil ciclasa y se encuentran en el hipocampo, corteza, núcleos talámicos, estriado y globo pálido. Los receptores A2a estimulan la adenilil ciclasa y se encuentran casi exclusivamente en el estriado y tubérculo olfatorio. En el estriado los A1 se encuentran localizados con los D1, mientras que los A2a colocalizan con los D2 en las neuronas estriatopalidales. La adenosina, mediante la activación de sus receptores A1 y A2, se opone a las acciones mediadas por la dopamina a través de sus receptores D1 y D2. Esta interacción se lleva a cabo mediante la formación de heterodímeros proteína-proteína con los receptores A2a-D2 y A1-D1. Estos resultados además han sido corroborados en animales knock-out (KO) para cada uno de los receptores implicados. Las metilxantinas son psicoestimulantes motores que bloquean los receptores de adenosina A1 y A2a. La adenosina se opone a las acciones mediadas por dopamina. En el estriado, los receptores A1 colocalizan con los D1 en las neuronas de la vía directa, mientras que los A2a colocalizan con los D2 en las neuronas de la vía indirecta. La interacción entre estos dos sistemas de receptores se lleva a cabo mediante la formación de heterodímeros entre los receptores A1-D1 y A2a-D2. In this review we are going to see the pharmacological profile of the methylxanthines and that of their main components caffeine and theophiline. We will review their mechanisms of action, the implicated receptors, the distribution of these receptors within the Central Nervous System, their neuronal localization and their interaction with the dopamine receptors. The distribution and the cellular localization of adenosine receptors A1 and A2a have been studied by single and double in situ hybridization. Behavioural and ligand binding studies together with FRET techniques have been used to study the interaction between the adenosinergic and dopaminergic systems as well as that of their receptors. Methylxanthines are psichostimulants that increase motor activity and arousal and decrease fatigue and sleep. Methylxanthines are non selective antagonists of adenosine receptors, mainly A1 and A2a receptors. Chronic use of methylxanthines produces dependency. A1 receptors inhibit adenylyl cyclase (AC) and are widely expressed in the brain (hippocampus, cortex, thalamus, striatum and globus pallidus). A2a receptors stimulates AC and are almost exclusively located in the striatum and olfactory tubercle. In the striatum, A1 receptors are colocalized with D1 receptors, while A2a colocalized with D2 receptors. Adenosine, by the activation of A1 and A2a receptors counteracts dopamine responses mediated by D1 and D2 receptors. This interaction occurs through intramembrane receptor-receptor interaction between A2a-D2 and A1-D1 receptors. These results have also been confirmed with the use of KO mice for each of the implicated receptors. Methylxantines are psychomotor stimulants that block adenosine receptors A1 and A2a. Adenosine opposes dopamine-mediated responses. In the striatum, A1 receptors colocalized with D1 receptors in direct pathway neurons while A2a receptors colocalized with D2 receptors in indirect pathway neurons. The interaction between dopaminergic and adenosinergic systems is taken place by the intramembrane receptors interaction between A1-D1 and between A2a-D2 receptors.