Receptor beta adrenérgico

Qué es el receptor beta adrenérgico

La división de los receptores adrenérgicos en las familias alfa y beta se debe a Raymond Ahlquist, en 1948, un episodio descrito con más detalle en la entrada general dedicada a este tipo de receptor. La subdivisión de la familia beta en sus tres subtipos es, sin embargo, posterior y responde a una historia propia.

Subtipos y mecanismo

Los tres subtipos beta se acoplan a una proteína G de tipo Gs, que activa la enzima adenilato ciclasa y eleva la concentración de AMP cíclico dentro de la célula. El receptor beta-1 predomina en el corazón, donde su activación aumenta la frecuencia y la fuerza de contracción, y también está presente en el riñón, donde interviene en la liberación de renina. El receptor beta-2 se localiza sobre todo en el músculo liso de los bronquios y de los vasos sanguíneos, y en el músculo esquelético; su activación relaja ese músculo liso en lugar de contraerlo.

El receptor beta-3 sigue la misma vía interna, pero en un tejido distinto: el adiposo. Su activación favorece la lipólisis (la descomposición de las grasas) y la termogénesis. A diferencia de los otros dos subtipos, su respuesta no se atenúa con la fosforilación por la proteína quinasa A, lo que le permite mantener el efecto durante más tiempo.

Historia de la clasificación

En 1967, Alonzo Lands y su equipo compararon la potencia relativa de varias aminas simpaticomiméticas (isoprenalina, adrenalina y noradrenalina) en distintos tejidos y observaron que el orden de esa potencia cambiaba entre el corazón y los bronquios. De esa diferencia surgió la división del receptor beta en dos subtipos, beta-1 y beta-2, publicada en la revista Nature.

El tercer subtipo tardó más de dos décadas en aparecer, y lo hizo por una vía distinta a la farmacológica. En 1989, Laurent Emorine y su equipo, buscando nuevos genes de receptores adrenérgicos, aislaron uno que no encajaba bien con los perfiles conocidos de beta-1 ni de beta-2: respondía mal a los betabloqueantes clásicos. Ese gen resultó corresponder al receptor atípico que los fisiólogos venían describiendo desde hacía años en el tejido adiposo sin lograr identificarlo molecularmente. Así se completó la clasificación en tres subtipos.

El receptor beta-2 y la biología estructural

El receptor beta-2 ocupa un lugar particular en la historia de la biología molecular: fue, en 2007, el primer receptor acoplado a proteínas G de origen humano cuya estructura tridimensional se resolvió mediante cristalografía, un trabajo del equipo de Brian Kobilka. Cuatro años más tarde, el mismo grupo publicó la estructura del receptor en el momento exacto de activación, unido tanto a la molécula que lo activa como a la proteína G con la que coopera dentro de la célula. Esos dos hallazgos formaron parte del conjunto de trabajos que llevó a Kobilka, junto con Robert Lefkowitz, al Premio Nobel de Química de 2012.

Diferenciación

Frente al receptor alfa adrenérgico, que reparte su mecanismo interno entre dos proteínas G distintas según el subtipo, la familia beta es internamente más homogénea: los tres subtipos comparten la misma vía de señalización y solo se diferencian por dónde se expresan.

Preguntas frecuentes

¿Cuántos subtipos de receptor beta adrenérgico existen?

Tres: beta-1, beta-2 y beta-3, todos acoplados a una proteína Gs que activa la adenilato ciclasa.

¿Quién dividió el receptor beta en beta-1 y beta-2?

Alonzo Lands y su equipo, en 1967, a partir de la diferente potencia relativa de tres aminas simpaticomiméticas en el corazón frente a los bronquios.

¿Por qué el receptor beta-3 tardó tanto en describirse?

No respondía bien a los fármacos que se usaban para identificar a los otros dos subtipos, lo que retrasó su caracterización farmacológica. Se identificó finalmente por clonación génica en 1989, más de veinte años después de la división entre beta-1 y beta-2.

¿Qué tiene de especial el receptor beta-2 en biología estructural?

Fue el primer receptor acoplado a proteínas G de origen humano cuya estructura tridimensional se resolvió por cristalografía, en 2007, y también el primero cuya forma activa, unida a su proteína G, se describió en detalle, en 2011.

Referencias

1. Santulli G, Iaccarino G. Pinpointing beta adrenergic receptor in ageing pathophysiology: victim or executioner?. Immunity & Ageing.
2. Michel LYM, Farah C, Balligand JL. The Beta3 Adrenergic Receptor in Healthy and Pathological Cardiovascular Tissues. Cells, 2020.
3. Rosenbaum DM, Rasmussen SGF, Kobilka BK. G-Protein-Coupled Receptors Signal Victory. Cell, 2012.
4. Manual MSD, versión para profesionales. Generalidades sobre el sistema nervioso autónomo.