Concentraciones fisiológicas de zinc tienen un efecto dual sobre los receptores P2X de las neuronas mientéricas del cobayo

Abstract

"En este trabajo caracterizamos los efectos farmacológicos de las concentraciones fisiológicas de zinc sobre los receptores mientéricos nativos del intestino delgado del cobayo y las isoformas P2X2 presentes en la mayoría de las neuronas mientéricas. Este es el primer estudio que describe efectos opuestos —inhibitorio y potenciador del zinc en estos receptores P2X. No fue posible determinar si ambos efectos dependen de la concentración, aunque el efecto inhibitorio parece ser mediado por antagonismo competitivo y depende de la concentración. El efecto potenciador parece ser mediado por los cambios alostéricos inducidos por el zinc en los canales mientéricos P2X y se observa con mayor frecuencia en las neuronas mientéricas con bajas concentraciones de zinc. El efecto inhibitorio es más común en las variantes P2X2-1 y P2X2-2 que en los canales mientéricos. Sin embargo, en las variantes el efecto potenciador es de igual magnitud que el efecto inhibitorio. Es probable que el efecto inhibitorio y potenciador sean mediados por diferentes sitios de unión que parecen estar presentes en ambas variantes de P2X. En conclusión, en los receptores P2X nativos mientéricos el zinc tiene efectos farmacológicos cuantitativamente diferentes en comparación con los observados en los canales en los canales homoméricos P2X2-1 Y P2X2-2. Los efectos potenciadores e inhibitorios del zinc sobre estos receptores son mediados por dos sitios de unión diferentes. Todos nuestros datos sugieren que los receptores P2X mientéricos tiene una farmacología más compleja que los de los receptores P2X2 recombinantes, lo que probablemente esté relacionado con otras subunidades que se expresan en las neuronas mientéricas. Debido a que estos efectos duales ocurren a concentraciones fisiológicas de zinc, sugerimos que podrían participar en procesos fisiológicos y patológicos."

"We hereby characterized the pharmacological effects of physiological concentrations of zinc on native myenteric P2X receptors from guinea-pig small intestine and on P2X2 isoforms present in most myenteric neurons. This is the first study describing opposite —inhibitory and potentiating— effects of zinc on these P2X receptors. It was not possible to determine whether both effects were concentration dependent, yet the inhibitory effect was mediated by competitive antagonism and was concentration dependent. The potentiating effect appears to be mediated by allosteric changes induced by zinc on P2X myenteric channels, which is more frequently observed in myenteric neurons with low zinc concentrations. In P2X2-1 and P2X2-2 variants, the inhibitory effect is more common than in P2X myenteric channels. However, in the variants, the potentiatory effect is of equal magnitude as the inhibitory effect. Inhibitory and potentiatory effects are likely mediated by different binding sites that appear to be present on both P2X2 variants. In conclusion, in myenteric native P2X receptors, zinc has quantitatively different pharmacological effects compared to those observed on homomeric P2X2-1 and P2X2-2 channels. Potentiatory and inhibitory zinc effects upon these receptors are mediated by two different binding sites. All our data suggest that myenteric P2X receptors have a more complex pharmacology than those of the recombinant P2X2 receptors, which is likely related to other subunits known to be expressed in myenteric neurons. Because these dual effects occur at zinc physiological concentrations, we suggest that they could be involved in physiological and pathological processes."