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Transportador vesicular de monoaminas 2

Distribución de VMAT2 en el cerebro humano.

El miembro 2 de la familia de transportadores de solutos 18 ( SLC18A2 ), también conocido como transportador vesicular de monoaminas 2 ( VMAT2 ), es una proteína que en los humanos está codificada por el gen SLC18A2 . [5] SLC18A2 es una proteína integral de membrana que transporta monoaminas , en particular neurotransmisores como dopamina , norepinefrina , serotonina e histamina , desde el citosol celular hasta las vesículas sinápticas . [6] En las neuronas liberadoras de dopamina de la vía nigroestriatal y la vía mesolímbica , la función SLC18A2 también es necesaria para la liberación vesicular del neurotransmisor GABA . [7]

Sitios de unión y ligandos.

Se cree que SLC18A2 posee al menos dos sitios de unión distintos, que se caracterizan por la unión de tetrabenazina (TBZ) y reserpina al transportador. [8] La anfetamina (sitio TBZ) y la metanfetamina (sitio reserpina) se unen en sitios distintos en SLC18A2 para inhibir su función. [8] Los inhibidores de SLC18A2 como la tetrabenazina y la reserpina reducen la concentración de neurotransmisores monoamina en la hendidura sináptica al inhibir la absorción a través de SLC18A2; la inhibición de la absorción de SLC18A2 por estos fármacos previene el almacenamiento de neurotransmisores en vesículas sinápticas y reduce la cantidad de neurotransmisores que se liberan mediante exocitosis . Aunque muchas anfetaminas sustituidas inducen la liberación de neurotransmisores de las vesículas a través de SLC18A2 mientras inhiben la absorción a través de SLC18A2, pueden facilitar la liberación de neurotransmisores monoamínicos en la hendidura sináptica al invertir simultáneamente la dirección del transporte a través de las proteínas transportadoras primarias de la membrana plasmática para las monoaminas (es decir, el transportador de dopamina , el transportador de norepinefrina y el transportador de serotonina ) en las neuronas monoamínicas. Otros inhibidores de SLC18A2, como el GZ-793A, inhiben los efectos reforzantes de la metanfetamina, pero sin producir efectos estimulantes o reforzantes por sí mismos. [9]

Los investigadores han descubierto que la inhibición del transportador de dopamina (pero no del SLC18A2) bloqueará los efectos de la anfetamina y la cocaína; mientras que, en otro experimento, se observó que desactivar SLC18A2 (pero no el transportador de dopamina) evita cualquier acción notable en animales de prueba después de la administración de anfetamina pero no de cocaína. Esto sugiere que la anfetamina puede ser un sustrato atípico con poca o ninguna capacidad para prevenir la recaptación de dopamina mediante la unión al transportador de dopamina pero, en cambio, la usa para ingresar a una neurona donde luego interactúa con SLC18A2 para inducir el flujo de dopamina desde sus vesículas hacia el citoplasma, tras lo cual los transportadores de dopamina con sustratos de anfetamina adheridos mueven esta dopamina recientemente liberada hacia la hendidura sináptica. [10]

Inhibición

SLC18A2 es esencial para permitir la liberación de neurotransmisores desde las terminales axónicas de las neuronas monoaminas hacia la hendidura sináptica . Si la función de SLC18A2 está inhibida o comprometida, los neurotransmisores monoamínicos como la dopamina no pueden liberarse en la sinapsis mediante mecanismos de liberación típicos (es decir, exocitosis resultante de potenciales de acción ).

Los consumidores de cocaína muestran una marcada reducción en la inmunorreactividad de SLC18A2 . Aquellos con trastornos del estado de ánimo inducidos por la cocaína mostraron una pérdida significativa de inmunorreactividad de SLC18A2; esto podría reflejar daño a las terminales de los axones de dopamina en el cuerpo estriado . Estos cambios neuronales podrían desempeñar un papel en la causa de trastornos del estado de ánimo y procesos motivacionales en usuarios más adictos . [11]

En la cultura popular

El genetista Dean Hamer ha sugerido que un alelo particular del gen SLC18A2 se correlaciona con la espiritualidad utilizando datos de una encuesta sobre fumadores, que incluía preguntas destinadas a medir la "autotrascendencia". Hamer realizó el estudio de espiritualidad de forma paralela, independientemente del estudio sobre el tabaquismo del Instituto Nacional del Cáncer . Sus hallazgos fueron publicados en el libro de gran difusión The God Gene: How Faith Is Hard-Wired into Our Genes . [12] [13] El propio Hamer señala que SLC18A2 juega como mucho un papel menor en la influencia de la espiritualidad. [14] Además, la afirmación de Hamer de que el gen SLC18A2 contribuye a la espiritualidad es controvertida. [14] El estudio de Hamer no ha sido publicado en una revista revisada por pares y un nuevo análisis de la correlación demuestra que no es estadísticamente significativa. [14] [15]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl lanzamiento 89: ENSG00000165646 - Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl lanzamiento 89: ENSMUSG00000025094 - Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia humana de PubMed:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia de PubMed del ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  5. ^ Surratt CK, Persico AM, Yang XD, Edgar SR, Bird GS, Hawkins AL, Griffin CA, Li X, Jabs EW, Uhl GR (marzo de 1993). "El ADNc del transportador de monoaminas de la vesícula sináptica humana predice modificaciones postraduccionales, revela la localización del gen del cromosoma 10 e identifica los RFLP TaqI". FEBS Lett . 318 (3): 325–30. doi : 10.1016/0014-5793(93)80539-7 . PMID  8095030. S2CID  8062412.
  6. ^ Eiden LE, Schäfer MK, Weihe E, Schütz B (febrero de 2004). "La familia de transportadores de aminas vesiculares (SLC18): antiportadores de aminas / protones necesarios para la acumulación vesicular y la secreción exocitótica regulada de monoaminas y acetilcolina". Arco Pflügers . 447 (5): 636–40. doi :10.1007/s00424-003-1100-5. PMID  12827358. S2CID  20764857.
  7. ^ Tritsch NX, Ding JB, Sabatini BL (2012). "Las neuronas dopaminérgicas inhiben la producción del cuerpo estriado mediante la liberación no canónica de GABA". Naturaleza . 490 (7419): 262–6. Código Bib :2012Natur.490..262T. doi : 10.1038/naturaleza11466. PMC 3944587 . PMID  23034651. 
  8. ^ ab Sulzer D, Sonders MS, Poulsen NW, Galli A (abril de 2005). "Mecanismos de liberación de neurotransmisores por anfetaminas: una revisión". Prog. Neurobiol . 75 (6): 406–33. doi :10.1016/j.pneurobio.2005.04.003. PMID  15955613. S2CID  2359509. También demostraron competencia por la unión entre METH y reserpina, lo que sugiere que podrían unirse al mismo sitio en VMAT. El laboratorio de George Uhl informó de manera similar que AMPH desplazó al bloqueador VMAT2 tetrabenazina (González et al., 1994). Se cree que la tetrabenazina y la reserpina se unen a diferentes sitios del VMAT (Schuldiner et al., 1993a)
  9. ^ Alvers KM, Beckmann JS, Zheng G, Crooks PA, Dwoskin LP, Bardo MT (2012). "El efecto del inhibidor de VMAT2 GZ-793A en el restablecimiento de la búsqueda de metanfetamina en ratas". Psicofarmacología . 224 (2): 255–62. doi :10.1007/s00213-012-2748-3. PMC 3680349 . PMID  22638813. 
  10. ^ Freyberg, Z.; Sonders, M.; Aguilar e al., M. (16 de febrero de 2016). "Mecanismos de acción de las anfetaminas iluminados mediante la monitorización óptica de vesículas sinápticas de dopamina en el cerebro de Drosophila". Comunicaciones de la naturaleza . 7 : 10652. Código Bib : 2016NatCo...710652F. doi : 10.1038/ncomms10652. PMC 4757768 . PMID  26879809. 
  11. ^ Little KY, Krolewski DM, Zhang L, Cassin BJ (enero de 2003). "Pérdida de proteína transportadora de monoamina vesicular estriatal (VMAT2) en consumidores de cocaína humanos". Soy J Psiquiatría . 160 (1): 47–55. doi : 10.1176/appi.ajp.160.1.47. PMID  12505801.
  12. ^ Hamer DH (2004). El gen de Dios: cómo la fe está integrada en nuestros genes. Garden City, Nueva York: Doubleday. ISBN 0-385-50058-0.
  13. ^ Kluger J, Chu J, Liston B, Sieger M, Williams D (25 de octubre de 2004). "¿Está Dios en nuestros genes?". TIEMPO . Time Inc. Archivado desde el original el 30 de septiembre de 2007 . Consultado el 8 de abril de 2007 .
  14. ^ abc Silveira LA (2008). "Experimentar con la espiritualidad: analizando el gen de Dios en un curso de laboratorio sin especialización". CBE: Educación en ciencias biológicas . 7 (1): 132–45. doi :10.1187/cbe.07-05-0029. PMC 2262126 . PMID  18316816. 
  15. ^ Zimmer C (octubre de 2004). "Genes que estimulan la fe: una búsqueda de la base genética de la espiritualidad". Científico americano . doi : 10.1038/scientificamerican1004-110.

Otras lecturas

enlaces externos