Receptor muscarínico de acetilcolina M1

Gen codificador de proteínas en la especie Homo sapiens

El receptor muscarínico de acetilcolina M ₁ , también conocido como receptor colinérgico muscarínico 1 , es un receptor muscarínico que en los humanos está codificado por el gen CHRM1 . ^[5] Está localizado en 11q13. ^[5]

Este receptor se encuentra mediando el EPSP lento en el ganglio del nervio posganglionar, ^[6] es común en las glándulas exocrinas y en el SNC. ^{[7] [8]}

Se encuentra predominantemente unido a proteínas G de clase G q ^{[9] [10]} que utilizan la regulación positiva de la fosfolipasa C y, por lo tanto, el trifosfato de inositol y el calcio intracelular como vía de señalización. Un receptor así unido no sería susceptible a CTX o PTX . Sin embargo, también se ha demostrado que G _i (que causa una disminución descendente de cAMP ) y G _s (que causa un aumento de cAMP) están involucrados en interacciones en ciertos tejidos, y por lo tanto serían susceptibles a PTX y CTX respectivamente.

Efectos

• EPSP en ganglios autónomos ^{[ cita requerida ]}
• Secreción de las glándulas salivales
• Secreción de ácido gástrico del estómago ^[5]
• A través del sistema nervioso central (especialmente dentro del cerebro); mediando ciertos aspectos básicos de la percepción , la atención, el funcionamiento cognitivo y probablemente; la consolidación de la memoria . ^{[11] [12]} Este es un componente notable con respecto al receptor M ₁ , ya que ayuda a explicar cómo los compuestos farmacológicos que antagonizan el sitio del receptor pueden producir constantemente estados mentales como el delirio (una interrupción importante en la atención y disminución del funcionamiento cognitivo de nivel basal), así como las alteraciones perceptivas y las alucinaciones notables experimentadas con drogas delirantes como Datura . A partir de 2015, el receptor M ₁ sigue siendo el único receptor muscarínico conocido que tiene este efecto de delirio alucinógeno cuando su funcionalidad se inhibe o se antagoniza. ^[13]
• Flexibilidad cognitiva
• Modulación de la plasticidad sináptica
• Comportamiento similar a la ansiedad y memoria de trabajo espontánea
• Salivación
• Cambio de tareas
• Broncoconstricción inducida por el nervio vago ^[5]
• Mediación de conductas olfativas y detección de "olores sociales" que tienen implicaciones (para los roedores) en la agresión , el apareamiento y el comportamiento social . ^[14]

Presencia en amebas de vida libre

Se ha informado de un homólogo estructural pero no secuencial del receptor M1 humano en Acanthamoeba castellanii ^[15] y Naegleria fowleri ^[16] . Se ha demostrado que los antagonistas de los receptores M1 humanos (por ejemplo, atropina , difenhidramina ) ejercen efectos antiproliferativos sobre estos patógenos.

Mecanismo

Se acopla a G q y, en pequeña medida, a G _i y G s . Esto da como resultado un EPSP lento y una conductancia de K ⁺ reducida . ^{[12] [17]} Se preensambla al heterotrímero G _{q a través de un} dominio c-terminal polibásico . ^[9]

Ligandos

Agonistas

• acetilcolina
• carbacol ^[12]
• cevimelina
• muscarina
• oxotremorina
• pilocarpina ^[18]
• vedaclidina
• xanomelina
• 77-LH-28-1 - agonista alostérico selectivo M _{1 que penetra en el cerebro}
• CDD-0097
• McN-A-343 - agonista mixto M1/M4 ^[12]
• L-689, L-660: agonistas mixtos M1/M3

Moduladores alostéricos

• ácido carboxílico de bencilquinolona ^[19]
• BQZ-12 ^[20]
• VU-0090157 ^[21]
• VU-0029767 ^[21]
• VU0467319 ^[22]
• [ ³ H]PT-1284-Radioligando PAM selectivo para M1 ^[23]

Antagonistas

• atropina ^[12]
• difenhidramina
• escopolamina ^[24]
• tramadol ^[25]
• dicicloverina ^[12]
• fluoxetina
• hiosciamina ^[26]
• ipratropio ^[12]
• toxina mamba toxina muscarínica 7 (MT7) ^[12]
• Muchos antipsicóticos como la olanzapina , la quetiapina , la clozapina , la clorpromazina.
• pirenzepina
• oxibutinina ^[12]
• Benzatropina
• telenzepina
• paroxetina
• Antidepresivos tricíclicos y tetracíclicos como clomipramina , imipramina , mirtazapina , amitriptilina
• tolterodina ^[12]
• Biperideno ^[27]

Véase también

• Receptor muscarínico de acetilcolina

Referencias

1. GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000168539 – Ensembl , mayo de 2017
2. GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000032773 – Ensembl , mayo de 2017
3. "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
4. "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
5. "Gen Entrez: receptor colinérgico CHRM1, muscarínico 1".
6. Messer WS (20 de enero de 2000). «Acetilcolina». Universidad de Toledo. Archivado desde el original el 14 de octubre de 2007. Consultado el 27 de octubre de 2007 .
7. Johnson G (2002). Farmacología PDQ (2ª ed.). Hamilton, Ontario: BC Decker Inc. págs. 311 páginas. ISBN 1-55009-109-3.
8. Richelson E (1995). "Cholinergic Transduction". En Bloom FE, Kupfer DJ (eds.). Psychopharmacology: the fourth generation of progress: an official publication of the American College of Neuropsychopharmacology (Cuarta edición). Nueva York: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-0781701662. Consultado el 27 de octubre de 2007 .
9. Qin K, Dong C, Wu G, Lambert NA (agosto de 2011). "Preensamblaje en estado inactivo de receptores acoplados a G(q) y heterotrímeros G(q)". Nature Chemical Biology . 7 (10): 740–747. doi :10.1038/nchembio.642. PMC 3177959 . PMID  21873996. 
10. Burford NT, Nahorski SR (mayo de 1996). "La actividad de la adenilato ciclasa estimulada por el receptor muscarínico m1 en células de ovario de hámster chino está mediada por Gs alfa y no es una consecuencia de la activación de la fosfoinositidasa C". The Biochemical Journal . 315 (Pt 3): 883–888. doi :10.1042/bj3150883. PMC 1217289 . PMID  8645172. 
11. Dawson AH, Buckley NA (marzo de 2016). "Manejo farmacológico del delirio anticolinérgico: teoría, evidencia y práctica". British Journal of Clinical Pharmacology . 81 (3): 516–524. doi :10.1111/bcp.12839. PMC 4767198 . PMID  26589572. El delirio solo se asocia con el antagonismo de los receptores M1 postsinápticos y hasta la fecha no se han implicado otros subtipos de receptores. 
12. Rang HP, Dale MM, Ritter JM, Moore PK (2003). "10". Farmacología (5.ª ed.). Elsevier Churchill Livingstone. pág. 139. ISBN 0-443-07145-4.
13. Dawson AH, Buckley NA (marzo de 2016). "Manejo farmacológico del delirio anticolinérgico: teoría, evidencia y práctica". British Journal of Clinical Pharmacology . 81 (3): 516–524. doi :10.1111/bcp.12839. PMC 4767198 . PMID  26589572. El delirio solo se asocia con el antagonismo de los receptores M1 postsinápticos y hasta la fecha no se han implicado otros subtipos de receptores. 
14. Smith RS, Hu R, DeSouza A, Eberly CL, Krahe K, Chan W, et al. (julio de 2015). "Modulación muscarínica diferencial en el bulbo olfatorio". The Journal of Neuroscience . 35 (30): 10773–10785. doi :10.1523/JNEUROSCI.0099-15.2015. PMC 4518052 . PMID  26224860. 
15. Baig AM, Ahmad HR (junio de 2017). "Evidencia de un homólogo de GPCR muscarínico M1 en eucariotas unicelulares: con modelos y experimentos bioinformáticos en 3D de Acanthamoeba spp". Journal of Receptor and Signal Transduction Research . 37 (3): 267–275. doi :10.1080/10799893.2016.1217884. PMID  27601178. S2CID  5234123.
16. Baig AM (agosto de 2016). "Meningoencefalitis amebiana primaria: neuroquimiotaxis y preferencias neurotrópicas de Naegleria fowleri". Neurociencia química de la ACS . 7 (8): 1026–1029. doi : 10.1021/acschemneuro.6b00197 . PMID  27447543.
17. Uchimura N, North RA (marzo de 1990). "La muscarina reduce la conductancia de potasio rectificadora interna en neuronas del núcleo accumbens de la rata". The Journal of Physiology . 422 (1): 369–380. doi :10.1113/jphysiol.1990.sp017989. PMC 1190137 . PMID  1693682. ^{[ enlace muerto permanente ]}
18. Hamilton SE, Loose MD, Qi M, Levey AI, Hille B, McKnight GS, et al. (noviembre de 1997). "La interrupción del gen del receptor m1 elimina la regulación de la corriente M dependiente del receptor muscarínico y la actividad convulsiva en ratones". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 94 (24): 13311–13316. Bibcode :1997PNAS...9413311H. doi : 10.1073/pnas.94.24.13311 . PMC 24305 . PMID  9371842. 
19. Shirey JK, Brady AE, Jones PJ, Davis AA, Bridges TM, Kennedy JP, et al. (noviembre de 2009). "Un potenciador alostérico selectivo del receptor muscarínico de acetilcolina M1 aumenta la actividad de las neuronas corticales prefrontales mediales y restaura las deficiencias en el aprendizaje inverso". The Journal of Neuroscience . 29 (45): 14271–14286. doi :10.1523/JNEUROSCI.3930-09.2009. PMC 2811323 . PMID  19906975. 
20. Bradley SJ, Bourgognon JM, Sanger HE, Verity N, Mogg AJ, White DJ, et al. (febrero de 2017). "Los moduladores alostéricos muscarínicos M1 retardan la neurodegeneración priónica y restauran la pérdida de memoria". The Journal of Clinical Investigation . 127 (2): 487–499. doi :10.1172/JCI87526. PMC 5272187 . PMID  27991860. 
21. Marlo JE, Niswender CM, Days EL, Bridges TM, Xiang Y, Rodriguez AL, et al. (marzo de 2009). "El descubrimiento y la caracterización de nuevos potenciadores alostéricos de los receptores muscarínicos M1 revelan múltiples modos de actividad". Farmacología molecular . 75 (3): 577–588. doi :10.1124/mol.108.052886. PMC 2684909 . PMID  19047481. 
22. Número de ensayo clínico NCT04051801 para el "Estudio de fase I de dosis múltiples ascendentes del modulador alostérico positivo M1 VU0467319" en ClinicalTrials.gov
23. Smith DL, Davoren JE, Edgerton JR, Lazzaro JT, Lee CW, Neal S, et al. (septiembre de 2016). "Caracterización de un nuevo radioligando modulador alostérico positivo del receptor muscarínico de acetilcolina M1, [3H]PT-1284". Farmacología molecular . 90 (3): 177–187. doi : 10.1124/mol.116.104737 . PMID  27382013.
24. Dawson AH, Buckley NA (marzo de 2016). "Manejo farmacológico del delirio anticolinérgico: teoría, evidencia y práctica". British Journal of Clinical Pharmacology . 81 (3): 516–524. doi :10.1111/bcp.12839. PMC 4767198 . PMID  26589572. El delirio solo se asocia con el antagonismo de los receptores M1 postsinápticos y hasta la fecha no se han implicado otros subtipos de receptores. 
25. Hennies HH, Friderichs E, Schneider J (julio de 1988). "Unión a receptores, potencia analgésica y antitusiva del tramadol y otros opioides seleccionados". Arzneimittel-Forschung . 38 (7): 877–880. PMID  2849950.
26. Edwards Pharmaceuticals, Inc., Belcher Pharmaceuticals, Inc. (mayo de 2010). "ED-SPAZ-comprimido de sulfato de hiosciamina, desintegrable por vía oral". DailyMed . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . . Consultado el 13 de enero de 2013 .
27. Eltze M, Figala V (diciembre de 1988). "Afinidad y selectividad de los enantiómeros de biperideno para los subtipos de receptores muscarínicos". Revista Europea de Farmacología . 158 (1–2): 11–19. doi :10.1016/0014-2999(88)90247-6. PMID  3220113.

Lectura adicional

• Goyal RK (octubre de 1989). "Subtipos de receptores muscarínicos. Fisiología e implicaciones clínicas". The New England Journal of Medicine . 321 (15): 1022–1029. doi :10.1056/NEJM198910123211506. PMID  2674717.
• Brann MR, Ellis J, Jørgensen H, Hill-Eubanks D, Jones SV (1993). "Capítulo 12: Subtipos de receptores muscarínicos de acetilcolina: localización y estructura/función". Función y disfunción colinérgicas . Progreso en la investigación cerebral. Vol. 98. págs. 121–7. doi :10.1016/S0079-6123(08)62388-2. ISBN 9780444897176. Número de identificación personal  8248499.
• Nitsch RM, Slack BE, Wurtman RJ, Growdon JH (octubre de 1992). "Liberación de derivados precursores de amiloide en la enfermedad de Alzheimer estimulada por la activación de los receptores muscarínicos de acetilcolina". Science . 258 (5080): 304–307. Bibcode :1992Sci...258..304N. doi :10.1126/science.1411529. PMID  1411529.
• Arden JR, Nagata O, Shockley MS, Philip M, Lameh J, Sadée W (noviembre de 1992). "Análisis mutacional de los dominios del tercer bucle citoplasmático en el acoplamiento de la proteína G del receptor muscarínico HM1". Biochemical and Biophysical Research Communications . 188 (3): 1111–1115. doi :10.1016/0006-291X(92)91346-R. PMID  1445347.
• Gutkind JS, Novotny EA, Brann MR, Robbins KC (junio de 1991). "Subtipos de receptores muscarínicos de acetilcolina como oncogenes dependientes de agonistas". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 88 (11): 4703–4707. Bibcode :1991PNAS...88.4703G. doi : 10.1073/pnas.88.11.4703 . PMC  51734 . PMID  1905013.
• Chapman CG, Browne MJ (abril de 1990). "Aislamiento del gen del receptor muscarínico de acetilcolina ml (Hml) humano mediante amplificación por PCR". Nucleic Acids Research . 18 (8): 2191. doi :10.1093/nar/18.8.2191. PMC  330717 . PMID  2336407.
• Ashkenazi A, Ramachandran J, Capon DJ (julio de 1989). "Un análogo de la acetilcolina estimula la síntesis de ADN en células derivadas del cerebro a través de subtipos específicos de receptores muscarínicos". Nature . 340 (6229): 146–150. Bibcode :1989Natur.340..146A. doi :10.1038/340146a0. PMID  2739737. S2CID  4312544.
• Bonner TI, Buckley NJ, Young AC, Brann MR (julio de 1987). "Identificación de una familia de genes del receptor muscarínico de acetilcolina". Science . 237 (4814): 527–532. Bibcode :1987Sci...237..527B. doi :10.1126/science.3037705. PMID  3037705.
• Peralta EG, Ashkenazi A, Winslow JW, Smith DH, Ramachandran J, Capon DJ (diciembre de 1987). "Estructuras primarias distintas, propiedades de unión a ligandos y expresión específica de tejido de cuatro receptores muscarínicos de acetilcolina humanos". The EMBO Journal . 6 (13): 3923–3929. doi :10.1002/j.1460-2075.1987.tb02733.x. PMC  553870 . PMID  3443095.
• Allard WJ, Sigal IS, Dixon RA (diciembre de 1987). "Secuencia del gen que codifica el receptor de acetilcolina muscarínico M1 humano". Nucleic Acids Research . 15 (24): 10604. doi :10.1093/nar/15.24.10604. PMC  339984 . PMID  3697105.
• Svoboda P, Milligan G (septiembre de 1994). "Transferencia inducida por agonistas de las subunidades alfa de las proteínas reguladoras de unión a nucleótidos de guanina Gq y G11 y de los receptores muscarínicos de acetilcolina m1 desde las membranas plasmáticas a una fracción de membrana vesicular ligera". Revista Europea de Bioquímica . 224 (2): 455–462. doi : 10.1111/j.1432-1033.1994.00455.x . PMID  7925360.
• Crespo P, Xu N, Daniotti JL, Troppmair J, Rapp UR, Gutkind JS (agosto de 1994). "La señalización a través de receptores acoplados a proteína G transformante en células NIH 3T3 implica la activación de c-Raf. Evidencia de una vía independiente de la proteína quinasa C". The Journal of Biological Chemistry . 269 (33): 21103–21109. doi : 10.1016/S0021-9258(17)31935-X . PMID  8063729.
• Russell M, Winitz S, Johnson GL (abril de 1994). "La regulación de la síntesis de AMP cíclico por el receptor muscarínico de acetilcolina m1 controla la estimulación de la actividad Raf por el factor de crecimiento". Biología molecular y celular . 14 (4): 2343–2351. doi :10.1128/mcb.14.4.2343. PMC  358601 . PMID  8139539.
• Offermanns S, Wieland T, Homann D, Sandmann J, Bombien E, Spicher K, et al. (mayo de 1994). "Los receptores muscarínicos de acetilcolina transfectados se acoplan selectivamente a las proteínas G de tipo Gi y Gq/11". Farmacología molecular . 45 (5): 890–898. PMID  8190105.
• Mullaney I, Mitchell FM, McCallum JF, Buckley NJ, Milligan G (junio de 1993). "El receptor de acetilcolina muscarínico humano M1, cuando se expresa en células CHO, activa y regula negativamente tanto Gq alfa como G11 alfa de manera igualitaria y no selectiva". FEBS Letters . 324 (2): 241–245. Bibcode :1993FEBSL.324..241M. doi : 10.1016/0014-5793(93)81401-K . PMID  8508928. S2CID  84364768.
• Courseaux A, Grosgeorge J, Gaudray P, Pannett AA, Forbes SA, Williamson C, et al. (noviembre de 1996). "Definición del área candidata mínima de MEN1 basada en un mapa integrado de 5 Mb de 11q13 proximal. El Consorcio Europeo sobre Men1, (GENEM 1; Groupe d'Etude des Néoplasies Endocriniennes Multiples de type 1)". Genómica . 37 (3): 354–365. doi :10.1006/geno.1996.0570. PMID  8938448.
• Ishiyama A, López I, Wackym PA (septiembre de 1997). "Caracterización molecular de los receptores muscarínicos en la periferia vestibular humana. Implicaciones para la farmacoterapia". The American Journal of Otology . 18 (5): 648–654. PMID  9303164.
• Ishizaka N, Noda M, Yokoyama S, Kawasaki K, Yamamoto M, Higashida H (marzo de 1998). "Subtipos de receptores muscarínicos de acetilcolina en el iris humano". Brain Research . 787 (2): 344–347. doi :10.1016/S0006-8993(97)01554-0. PMID  9518684. S2CID  22664866.

Enlaces externos

• "Receptores de acetilcolina (muscarínicos): M1". Base de datos de receptores y canales iónicos de la IUPHAR . Unión Internacional de Farmacología Básica y Clínica. Archivado desde el original el 2 de enero de 2015. Consultado el 25 de noviembre de 2008 .

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que se encuentra en el dominio público .