Implicaciones funcionales de la señalización purinérgica en la red trabecular

Abstract

La red trabecular es una estructura situada en la cámara anterior del ojo cuya función es drenar el humor acuoso. Alteraciones en ella pueden producir aumentos de la presión intraocular (IOP) los cuales pueden provocar pérdidas en el campo visual y por lo tanto cegueras parciales o totales (glaucoma).<br/><br/>El objetivo de esta tesis doctoral se basa en el estudio de la fisiología de la red trabecular con el fin de tener un mayor conocimiento de sus funciones y así poder entender mejor su papel regulador dentro de la evacuación del humor acuoso. Dado que el ATP y otros derivados purinérgicos se encuentran presentes en el humor acuoso, en la realización de este proyecto se han estudiado los receptores purinérgicos en la red trabecular y el papel del ATP y derivados dinucleósidos polifosfato en la modulación de la evacuación del humor acuoso.<br/><br/>Se ha evaluado el efecto del ATP mediante el estudio de los incrementos de Ca2+ con el fluoróforo fura-2. Este nucleótido provoca incrementos rápidos del Ca2+ intracelular que disminuyen lentamente hasta los valores basales. El porcentaje de respuesta frente a éste y otros agonistas muestra un perfil de respuesta (ATP = UTP > ATP-&#61543;-S >> ADP = UDP) corresponde al receptor purinérgico P2Y2, el cual es sensible al antagonista suramina.<br/><br/>El Ca2+ movilizado tras la estimulación de los receptores P2Y procede de los depósitos citoplasmáticos y las vías de señalización intracelular involucran una proteína Gq/11 que estimula la fosfolipasa C-&#61538; y produce IP3 con la subsiguiente estimulación de receptores de IP3.<br/><br/>Experimentos de inmunocitoquímica y western-blot confirman la existencia de un receptor P2Y2 además de la coexistencia con los subtipos P2Y1 y P2Y4.<br/><br/>Se ha estudiado como el ATP extracelular modula corrientes de K+ mediadas por el canal de alta conductancia dependiente de calcio BKCa. La estimulación con ATP extracelular provoca un aumento significativo de la corriente de salida de K+ mediante la participación del receptor P2Y2 en la corriente y los aumentos de corriente dependen del Ca2+ intracelular para activarse.<br/><br/>Por otro lado, Las células trabeculares poseen la capacidad de liberar ATP frente a estímulos hipotónicos y la cantidad de ATP liberado es proporcional a la hipotonicidad utilizada.<br/><br/>Finalmente, se ha estudiado el ATP en la regulación de la facilidad de evacuación de humor acuoso(C). Para ello se utilizó la técnica de perfusión de segmentos anteriores oculares en condiciones de cultivo de órgano obteniéndose valores de C (&#61549;l/min/mmHg). El ATP no muestra ningún efecto sobre la C. El análogo no hidrolizable del ATP, el ATP-&#61543;-S, el cual es resistente a la acción de las ectonucleotidasas tampoco varia la C, indicando que quizá la el ATP estimula diferentes tipos de receptor.<br/><br/>En el segundo objetivo del trabajo de tesis se han estudiado los análogos estructurales del ATP dinucleósidos polifosfato ya que estos activan receptores purinérgicos y además se ha demostrado que varían la IOP.<br/><br/>Los efectos de los dinucleótidos polifosfato son similares a los mostrados por el ADP. El dinucleótido Up4U muestra una dinámica semejante a la observada por el ATP con incrementos más sostenidos en el [Ca2+]i. Las concentraciones a las que se producen estos incrementos de Ca2+ son grandes y a concentraciones fisiológicas sus efectos son muy bajos. <br/><br/>Los dinucleótidos Ap3A y Ap4A producen un aumento en la C y su efecto está mediado por la activación del receptor P2Y1. El aumento provocado por el Ap4A se previene al prefundir juntamente con el antagonista del receptor P2Y1. El agonista selectivo del P2Y1 aumenta la C y su efecto no se produce en presencia del antagonista del P2Y1.

<I>SUBJECT: Functional involvement of purinergic activation in trabecular meshwork.<br/><br/>TEXT: The understanding of the physiology of the trabecular meshwork has advanced in the last few years, however purinergic receptors have not been characterized in this tissue and their role have not been determined.<br/>In this work it is shown that trabecular meshwork express three diferent subtypes of purinergic receptors: P2Y1, P2Y2 and P2Y4. They are activated by different purinergic agonists and depending on the subtype their response on the intracellular calcium levels are diferent.<br/>The activation of P2Y2 and P2Y4 leads Ca2+ mobilisations greater than the P2Y1 activation and their stimulation does not produce changes in outflow facility.<br/>On the other hand, the stimulation of P2Y1 receptor by compounds selective for the receptor or some dinucleosides polyphosphate lead an increase in the outflow facility. The increments do not seem to involve calcium signalling and perhaps the intracellular mechanisms could involve second messengers like cAMP. </I>