Regulación por serotonina de la expresión de la isoforma β1 de la bomba de sodio y potasio en corteza cerebral de ratas

Abstract

The sodium pump (Na+/K+-ATPase) is an enzyme of the plasmatic membrane of mammalian cells, is involved in the osmotic balance, maintenance of cell volume, the resting potential of most cells, the excitability of muscle and neuronal cells, and so on. This enzyme is a tetramer composed of two subunits α and two β subunits. The catalytic subunit α hydrolyzes ATP while is phosphorylated, contains binding sites for Na+ and K+ and ouabain, there are known 04 subunit isoforms. The subunit β has an important role in the functional and structural biogenesis of the sodium pump as it helps to migration of the latter to the membrane, and this subunit are three known isoforms. Na+/K+-ATPase is regulated by several intrinsic and extrinsic factors, of the latter has been proposed that serotonin regulates the activity of the enzyme, when observing a change in the kinetics of the enzyme increased the reaction rate in areas which contains a high density of serotonergic terminals as the cerebral cortex, suggesting functional involvement between serotonin and the Na+/K+-ATPase. Serotonin is a neurotransmitter, synthesized at the periphery in enterochromaffin cells of the gastrointestinal tract and CNS level is synthesized in the raphe nuclei located at the brain stem from its precursor the essential aminoacid L-Trp. It has been reported that administration of serotonin precursor or by subjecting an animal to malnutrition scheme increases the activity of the sodium pump compared to control animals.

La bomba de sodio (Na+/K+-ATPasa) es un enzima de la membrana plasmática de las células de los mamíferos, está implicada en el equilibrio osmótico, el mantenimiento del volumen de la célula, el potencial de reposo de la mayoría de las células, la excitabilidad de las células musculares y neuronales, la formación de la orina, etcétera. Esta enzima es un tetrámero formado por dos subunidades α y dos subunidades β. La subunidad α es denominada catalítica ya que hidroliza el ATP mientras se fosforila, contiene sitios de unión para los iones Na+ y K+ y la ouabaina, de esta subunidad se conocen cuatro isoformas. La subunidad β tiene un papel importante en la biogénesis funcional y estructural de la bomba de sodio ya que ayuda a la migración de ésta hasta la membrana, y de esta subunidad se conocen tres isoformas. La Na+/K+-ATPasa es regulada por varios factores intrínsecos y extrínsecos, de estos últimos se ha propuesto que la serotonina regula la actividad de la enzima, al observarse una modificación de la cinética de la enzima incrementado la velocidad de reacción en áreas donde existe una alta densidad de terminales serotoninérgicas como la corteza cerebral, sugiriéndose la participación funcional entre la serotonina y la Na+/K+-ATPasa. La serotonina es un neurotransmisor, sintetizado a nivel periférico en las células enterocromafines del tubo digestivo y a nivel de SNC se sintetiza en los núcleos del rafe situados a nivel del tronco encefálico, a partir del su precursor el aminoácido esencial L-Trp. Se ha reportado que la administración del precursor de la serotonina o al someter a animales a un esquema de desnutrición incrementa la actividad de la bomba de sodio comparada con animales control.