Caracterización electrofisiológica de receptores hP2X1 y hP2X1del coexpresados en ovocitos de Xenopus laevis

Abstract

"Los leucocitos humanos liberan nucleótidos, incluyendo ATP, que al unirse a receptores purinérgicos, son capaces de desencadenar diferentes procesos celulares, incluyendo la muerte de patógenos. El estudio de los mecanismos inmunomoduladores de los receptores P2X en procesos inflamatorios podría elucidar el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas. Existen pocos estudios concernientes al receptor P2X1 de humano (hP2X1) y de su variante de splicing (P2X1del), previamente reportada como no funcional. Nuestro laboratorio ha encontrado esta variante de splicing en monocitos humanos, por lo que el objetivo de este trabajo fue caracterizar las propiedades farmacológicas del receptor canónico hP2X1 y su variante de splicing P2X1del. En este estudio, se obtuvieron registros de corrientes inducidas por el ATP, utilizando la técnica de voltage-clamp con dos electrodos en ovocitos de Xenopus laevis inyectados con ARNm del receptor hP2X1y P2X1del. Las concentraciones utilizadas del agonista fueron: 0.1 a 5000 μM de ATP para hP2X1 y 100 a 5000 µM de ATP para P2X1del, también se aplicó suramina a concentraciones de 0.1 a 100 µM para hP2X1. Nuestras observaciones muestran que las corrientes mediadas por el receptor hP2X1 tienen dos fases como respuesta al ATP y que ambas son independientes, ya que una se correlaciona con la apertura de un canal y la otra es más compatible con la apertura de un estado de poro. Nuestras observaciones indican que uno de los dos sitios de unión tiene alta sensibilidad al ATP y media la activación rápida de una corriente cuya amplitud decrece en pocos segundos (desensibilización), a pesar de la presencia continua del agonista. El segundo sitio de unión tiene baja sensibilidad por ATP, y su estimulación desenlaza una segunda fase en la cual la corriente de entrada aumenta lentamente y su magnitud depende del tiempo de exposición al ATP. A diferencia de lo reportado, nuestros resultados sugieren que la suramina ejerce dos efectos. El primero es inhibitorio y es evidente a concentraciones altas de suramina (µM), lo que concuerda con lo descrito en la literatura. También descubrimos un novedoso y segundo efecto de potenciación, quizá a través de la estimulación de un segundo sitio de unión con mayor afinidad a la suramina ya que persiste incluso después de su lavado."

"Human leukocytes release nucleotides, including ATP, bind to purinergic receptors to trigger a number of cellular process, such as the death of pathogens. The understanding of the immunomodulator mechanisms of nucleotides could help to develop new therapeutic strategies for immune disease and inflammation. Currently, there are few studies on the human P2X1 receptor (hP2X1) and its splicing variant (hP2X1del), previously reported as non-functional. Our research group was the first to describe this splicing variant in human monocytes and because little is known about the pharmacological properties of hP2X1 and its splicing variant hP2X1del, the aim here was to characterize these properties. In this study, we measured the currents induced by ATP using the two-electrodes voltaje clamp technique, in oocytes of Xenopus laevis injected with hP2X1y P2X1del mRNA. ATP concentrations ranged from 0.1 to 5000 μM for hP2X1 and 100 to 5000 μM of ATP for hP2X1del, whereas 0.1 to 100 μM suramin concentrations were used for hP2X1. Suramin was not tested for currents mediated via the hP2X1del receptor. Our results demonstrate that currents mediated by the hP2X1 receptors have two phases and that their activation and inactivation kinetics are independent of each other. One of the two binding sites has high sensitivity to ATP and mediates the rapid inward current, which decreased in only few seconds, despite the continuous presence of the agonist. The second binding site has a low sensitivity to ATP, causing a second phase, whose amplitude increases slowly as a function of ATP exposure time. We hereby confirm a suramin elicited effect,that mediates inhibition and is elicited by high concentrations of suramin. However, in contrast to what has been reported, our results suggest that suramin has a second, novel effect at low suramin concentrations, and it likely act via a second binding site with high affinity for suramin producing potentiation rather than inhibition. This effect persists post washing, suggesting that suramin remains attached to the receptor for various minutes."