III. RECEPTORES, PROTE�NAS G Y SEGUNDOS MENSAJEROS

III. RECEPTORES, PROTE�NAS G Y SEGUNDOS MENSAJEROS

COMO YA MENCIONAMOS, en el caso de los receptores membranales, el hecho de que la hormona pueda o no atravesar la membrana es intrascendente. El factor crucial para desencadenar el efecto es la interacci�n hormona-receptor. Se debe considerar ahora que para los receptores localizados en la membrana plasm�tica, dicha interacci�n ocurre en el exterior de la c�lula y que los efectos tienen lugar en el interior. En otras palabras, la membrana es una barrera, no tanto de permeabilidad, cuanto de flujo de informaci�n.
Una pregunta importante es: �qu� sucede para que se desencadene el efecto una vez que el receptor se activa? Dado que la hormona (el mensajero) no necesita penetrar a la c�lula, se establece la imperiosa necesidad de que se genere alguna se�al en el interior de �sta para que se produzcan los efectos esperados. Ya mencionamos que los receptores son prote�nas que atraviesan la membrana plasm�tica, de tal suerte que la interacci�n hormona-receptor en el exterior ocasiona un cambio conformacional (es decir, un cambio en la forma, en el espacio) del receptor, que puede afectar la parte extracelular, la zona o zonas transmembranales (que atraviesan la membrana) y las zonas intracelulares. A estas zonas de los receptores las podemos llamar tambi�n "dominios". Es posible imaginarnos estos cambios si pensamos en una de nuestras manos con los dedos hacia arriba esperando la llegada de una peque�a pelota de hule; al recibirla, nuestra mano se adapta a la forma de la pelota, para tomarla mejor. El cambio de forma en nuestra mano afect� a todos nuestros dedos e incluso a la palma. As�, al interactuar la hormona y el receptor, la forma en el espacio de �ste cambia, y cambia no s�lo en las zonas inmediatamente cercanas a la hormona, sino en zonas m�s alejadas. Estos cambios conformacionales son los que detetminan que un receptor est� activo o en reposo. Pero empecemos con los diferentes tipos de receptores.
A) RECEPTORES QUE SE ACOPLAN A PROTE�NAS G
A estos receptores acoplados a prote�nas G se los llama as� por la forma en que funcionan: interact�an con componentes intermedios en el proceso, las prote�nas G, de las que platicaremos m�s adelante. Por su estructura, tambi�n se los llama receptores de los siete dominios transmembranales. Empecemos por describir su estructura general antes de pasar a su funcionamiento.
Estos receptores (cuya estructura se ilustra en la figura 5), podemos imaginarlos como un hilo en el que hemos enhebrado muchas perlas. Cada perla representa un amino�cido, los ladrillos con que se forman nuestras prote�nas. Esta larga hebra atraviesa la membrana plasm�tica en siete ocasiones. Uno de los extremos, el extremo amino terminal de la prote�na, queda ubicado en el exterior de la c�lula; si seguimos la hebra, penetra en la membrana por el primer segmento transmembranal, llega al interior celular y se dirige hacia fuera form�ndose un nuevo segmento transmembranal, vuelve a entrar, y as� sucesivamente hasta formar los siete dominios transmembranales y quedando el extremo final, el carboxilo terminal de la prote�na, en el interior. De tal forma, que se tienen: los dos extremos, siete segmentos transmembranales y las asas que los unen tanto en su parte extracelular como en la intracelular (tres en cada caso, v�ase la figura 5). As� observamos a estos receptores vistos lateralmente. Si ahora ponemos esos dominios transmembranales como columnas que atraviesan la membrana plasm�tica, podremos imaginar su aspecto mirando al receptor desde afuera de la c�lula (ver figura 5), como lo ver�a la hormona. Si miramos con cuidado, veremos que entre las columnas se forma un espacio, una bolsita o nido, que es donde la hormona se une en muchos de los casos. Recordemos por un momento el ejemplo de la mano que recibe a la pelota.

Figura 5. Estructura de un receptor de la familia de los receptores acoplados a prote�nas G o de los siete dominios transmembranales. En la parte superior (A) se ilustra una representaci�n de estos receptores, en plano, sa�alando su topolog�a. En la parte inferior (B), se ilustra una representaci�n del receptor en tres dimensiones, visto desde la cara extracelular y se�alando la zona de interacci�n con la hormona.

Este tipo de receptores es muy com�n, hay receptores de este tipo para muchos de los neurotransmisores m�s conocidos y para muchas hormonas. Podemos indicar, s�lo a manera de ejemplos, que hay receptores de este tipo para la adrenalina, la histamina, la serotonina, la adenosina, la angiotensina, la vasopresina y muchas otras.
Como mencionamos anteriormente, los receptores son ahora entidades qu�micas concretas, que se pueden estudiar para entender su funcionamiento. As�, por t�cnicas de ingenier�a gen�tica se han podido producir cambios en lugares espec�ficos de la estructura de algunos de estos receptores para conocer exactamente con cu�les amino�cidos hace contacto la hormona para activar a los receptores. Es decir, se ha podido localizar el sitio de uni�n para el mensajero. Es notable que no s�lo receptores para hormonas, neurotransmisores y autacoides tengan esta estructura. Otros receptores que nos ponen en contacto con el mundo externo tambi�n tienen esta estructura de siete dominios transmembranales. As�, el receptor para la luz que se encuentra en los conos y bastones de nuestra retina, la rodopsina, tambi�n tiene este tipo de estructura, y lo mismo sucede con los receptores para diferentes olores de nuestra mucosa nasal y con los receptores para diversos sabores de nuestra mucosa gustativa. Es realmente maravilloso observar c�mo la naturaleza ha conservado ciertas estructuras bioqu�micas fundamentales y las usa para muy diversos fines.
Ahora bien, estos receptores para ejercer muchos de sus efectos se comunican con enzimas que generan se�ales en el interior celular. Estas se�ales son sustancias que se forman por la acci�n catal�tica de las enzimas. Si a la hormona se le llama mensajero, a la se�al intracelular se le ha llamado segundo mensajero. Al proceso que se lleva a cabo desde el momento de la activaci�n del receptor hasta la formaci�n del segundo mensajero se le llama transducci�n, porque es la transformaci�n de un tipo de se�al en otra; es decir, de se�al extracelular a se�al intracelular. Estos segundos mensajeros son los encargados de iniciar una serie de eventos que conducen a la propagaci�n intracelular de la se�al y finalmente a los efectos fisiol�gicos que conocemos. Pasemos ahora a ver dos de los sistemas de transducci�n mejor conocidos.
B) EL SISTEMA DE LA ADENILIL CICLASA
Durante los a�os sesenta el doctor Sutherland y sus colaboradores llegaron a la conclusi�n de que bajo la acci�n de algunas hormonas, como la adrenalina o el glucagon, se formaba un compuesto en el interior de las c�lulas hep�ticas que era el responsable de los efectos producidos por las hormonas anteriormente mencionadas. Poco tiempo despu�s, el mismo grupo, en colaboraci�n con otro, identific� este compuesto como el AMP c�clico y no pasaron muchos a�os sin que se contara con m�todos para cuantificarlo en las c�lulas; incluso se identific� a la enzima que los sintetiza, la adenilil ciclasa, y la reacci�n en la que esto se lleva a cabo. Toda una d�cada, o quiz� un poco m�s (de 1965 a 1975 aproximadamente), estuvo ocupada por el estudio del AMP c�clico; se mejoraron las t�cnicas para cuantificarlo, se establecieron criterios para determinar si un efecto era mediado por este segundo mensajero o no, y se asoci� la acci�n de much�simas hormonas y neurotransmisores a este segundo mensajero. De hecho, se exager� notablemente; si se revisa la bibliograf�a cient�fica publicada durante esos a�os, se notar� que casi todos los fen�menos se atribu�an a cambios en los niveles de AMP c�clico. Era la moda. La ciencia, como todas las actividades humanas, est� sujeta a cambios. De pronto, algo surge como importante y miles de investigadores en todo el mundo tratan de determinar la relaci�n que este hecho tiene con el problema que est�n estudiando. Es la moda, s�, pero tambi�n es un esfuerzo honesto por avanzar en el conocimiento. A todo avance t�cnico o conceptual sigue una explosi�n de publicaciones cient�ficas. El tiempo y s�lo el tiempo nos da su valor real. Con el AMP c�clico sucedi� exactamente esto: una explosi�n. Pero una explosi�n que en aproximadamente 20 a�os ha permitido tener un conocimiento bastante detallado del sistema. El esfuerzo pionero de Sutherland fue reconocido con el premio Nobel en Fisiolog�a y Medicina. Desafortunadamente Sutherland falleci� poco tiempo despu�s de recibir este reconocimiento.
Dec�amos anteriormente que bajo la acci�n de algunas hormonas se incrementan los niveles de AMP c�clico en las c�lulas, y que este compuesto contin�a llevando el mensaje hasta que se produce el efecto (esto se ver� detalladamente m�s adelante). Tiempo despu�s se observ� que algunas otras hormonas, a trav�s de sus receptores, producen un efecto opuesto, es decir, disminuyen los niveles de este segundo mensajero. En otras palabras, se reconoci� que muchas hormonas, neurotrasmisores o autacoides, act�an como moduladores; esto es, aumentando o disminuyendo los niveles de AMP c�clico en el interior de la c�lula. Pero, �c�mo es que la acci�n de una hormona puede producir estos efectos? Al estudiar a la enzima que genera al AMP c�clico se observ� que �sta se localiza en las c�lulas de mam�feros, preferentemente en la membrana plasm�tica. �Vamos, igual que el receptor! Se pens� entonces que cada receptor ten�a una enzima adenilil ciclasa asociada; m�ltiples experimentos mostraron que la activaci�n simult�nea de varios tipos de receptores que estimulan a la enzima no resultaba en una acumulaci�n aditiva del segundo mensajero. Esto suger�a que los receptores capaces de activar la adenilil ciclasa comparten una poza com�n de la enzima, con la cual interact�an al desplazarse en la membrana plasm�tica. Ahora sabemos que no se trata de una adenilil ciclasa sino de una familia de enzimas, capaces de catalizar la formaci�n de AMP c�clico. Hemos aprendido que las adenilil ciclasas de la mayor�a de los eucariontes son enzimas membranales realmente grandes formadas por dos porciones similares unidas. Cada una de estas porciones tiene seis segmentos transmembranales y una gran asa citopl�smica; es decir, la enzima tiene doce segmentos transmembranales y dos grandes asas citopl�smicas (adem�s de las peque�as asas que unen a los segmentos transmembranales). Es en esas grandes asas donde parece residir la actividad catal�tica. Vale la pena mencionar que en algunas c�lulas, especialmente en microorganismos, existen adenilil ciclasas con un solo segmento transmembranal e incluso algunas citopl�smicas.
C) PROTE�NAS G
Pero, volvamos ahora a la regulaci�n de la actividad de la adenilil ciclasa membranal. Martin Rodbell, investigador de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, y su grupo agregaron un tercer elemento al sistema de la adenilil ciclasa. Usando preparaciones de membrana observaron que las hormonas no eran capaces de activar a la ciclasa a menos de que se agregara GTP (guanosina trifosfata, un nucle�tido de guanina) al ensayo. Este investigador sugiri� entonces que no s�lo se requer�an al receptor y a la adenilil ciclasa para que se produjera la activaci�n de dicha enzima, sino que participaba un tercer elemento igualmente localizado en la membrana: una prote�na, que acopla al receptor con la adenilil ciclasa. Estas prote�nas acopladoras han recibido el nombre de prote�nas G (tambi�n han sido llamadas prote�nas N y G/F), por requerir para su funcionamiento nucle�tidos de guanina. El trabajo pionero de Rodbell fue continuado por estudios detallados que han conducido a la purificaci�n, reconstituci�n funcional, donaci�n y determinaci�n de la estructura de las diversas prote�nas G. Varios grupos participaron en este enorme trabajo con un claro liderazgo del grupo del doctor Alfred G. Gilman. Rodbell y Gilman compartieron el Premio Nobel en Fisiolog�a y Medicina en 1994.
As� como hay hormonas que activan y otras que inhiben a la ciclasa, se ha demostrado que hay variedades de prote�nas G: unas que act�an sobre la enzima en forma activadora, llamadas Gs ( "s" por stimutation = estimulaci�n), y otras que lo hacen en forma inhibidora, llamadas Ci ("i" por inhibici�n). En la figura 6 se presenta un modelo actual del sistema de la adenilil ciclasa. Se tratar� de explicar, en forma sencilla, su funcionamiento. Al acoplarse un agonista a su receptor, este �ltimo sufre una modificaci�n conformacional, de modo que ahora ya es capaz de interactuar con su respectiva prote�na G; si se trata de un agente que activa a la adenilil ciclasa, su receptor se asociar� con Gs; mientras que si se trata de uno que inhibe a la ciclasa, su receptor lo har� con Ci. Esto necesariamente implica que existe un reconocimiento selectivo en la membrana plasm�tica; unos receptores act�an sobre Cs y otros con Ci. La interacci�n del receptor activado con la prote�na G respectiva hace que �sta pase a la forma activada y a su vez modifique, ya sea que active o inhiba, a la enzima adenilil ciclasa.

Figura 6. Representaci�n de la modulaci�n de la actividad de la adenil ciclasa por hormonas (H) que interact�an con receptores de siete dominios transmembranales. Los receptores que activan a la adenil ciclasa lo hacen a trav�s de Gs y los que la inhiben a trav�s de Gi. N�tese que las prote�nas G est�n formadas por tres componentes o subunidades. (ATP=adenosina trifosfato.)

Resumiendo el proceso: el agonista hace que el receptor se active; �ste, una vez activado, hace que la prote�na G tambi�n se active, y son precisamente estas prote�nas las que, en �ltima instancia, regulan la actividad de la adenilil ciclasa, estimul�ndola o inhibi�ndola, seg�n se trate de Gs o de Gi, respectivamente. Existen varias isoformas de las prote�nas Gs y Gi. No sabemos con precisi�n por qu� o para qu� existe esta diversidad. Sin embargo, en estudios muy elegantes, en que se ha bloqueado la expresi�n de alguna de las isoformas de estas prote�nas, ha sido posible ver que la acci�n de ciertas hormonas o neurotransmisores se bloquea parcial o totalmente. Esto indica que esta heterogeneidad tiene significado fisiol�gico, es decir, que algunos receptores "prefieren" a ciertas prote�nas G respecto a otras. A�n no entendemos completamente, pero con m�s investigaci�n esto se ir� aclarando en los pr�ximos a�os. Ciertamente es cuesti�n de afinidades relativas, pero �cu�les son las "parejas" de cada receptor?
Una caracter�stica de las acciones hormonales de este tipo es que las se�ales se producen en segundos y desaparecen tambi�n en forma relativamente r�pida. La separaci�n del agonista de su receptor hace que gran parte del proceso se revierta y cese el efecto. El mismo segundo mensajero, el AMP c�clico se transforma en AMP (no c�clico) por una enzima llamada fosfodiesterasa, este AMP lineal no es activo en el sistema y de este modo se suspende la se�al intracelular.
Las prote�nas G han sido muy estudiadas en los �ltimos a�os. Algunas toxinas bacterianas han constituido una herramienta de gran utilidad para su estudio. Las bacterias, a trav�s de millones de a�os de experiencia, han dise�ado m�todos muy refinados para atacar a las c�lulas animales.
El c�lera es una grave enfermedad causada por una bacteria: el Vibrio cholerae. Tristemente ha reaparecido en nuestro pa�s y en otros de nuestro continente, donde las condiciones higi�nicas y de distribuci�n de agua y alimentos son muy deficientes. Esta bacteria se instala en el tubo digestivo y produce una terrible diarrea, dando por resultado una deshidrataci�n tan grave que, de no corregirse a tiempo, ocasiona la muerte. La bacteria no causa directamente da�o al paciente, es decir, no lo invade, simplemente produce una toxina que se encarga de alterar el funcionamiento intestinal. Dicha toxina viaja por la luz del intestino grueso y se fija a las c�lulas de la mucosa; lentamente penetra la membrana plasm�tica y una vez dentro hace lo siguiente: con la utilizaci�n de una de las sustancias de la c�lula, el NAD, pega una parte de esta mol�cula (la fracci�n ADP-ribosa) a la prote�na Gs. Esto carecer�a de importancia si no fuera porque la prote�na queda en forma permanentemente activa, estimulando a la adenilil ciclasa de las c�lulas intestinales. El enorme aumento en el AMP c�clico que ocasiona la toxina al modificar a Gs, altera el funcionamiento normal de las c�lulas de la mucosa intestinal, impidiendo que absorban los l�quidos intestinales (una de las principales funciones del intestino grueso), dando como resultado la terrible diarrea.
Sin embargo, hay otros enemigos que nos son m�s familiares y que tienen un modus operandi parecido. La Escherichia coli es una de las bacterias que normalmente se encuentran en nuestro intestino; algunas cepas, sin embargo, producen una toxina que act�a en forma similar a la del c�lera y que parece ser, en parte (ya que esta bacteria tambi�n produce otras toxinas), responsable de los cuadros diarreicos de algunos lactantes infectados con este germen, y de la llamada "diarrea de los turistas".
En la naturaleza, estas toxinas s�lo afectan a las c�lulas de la mucosa intestinal, puesto que no pasan al torrente circulatorio; pero se las puede administrar a c�lulas aisladas y observar los efectos que se producen. Bajo estas condiciones, las c�lulas desquician su funcionamiento al acumular grandes cantidades de AMP c�clico; por otro lado, los agentes, que estimulan a la ciclasa, ya ejercen muy poco o ning�n efecto adicional. Estos experimentos han ayudado a establecer el papel acoplador de la prote�na Gs. Pero, no queda ah� la ayuda que nos han prestado las toxinas; tambi�n nos han auxiliado a identificar a las prote�nas Gs en la membrana. Utilizando membranas aisladas de c�lulas y NAD radiactivo se ha podido demostrar cu�l de todas las miles de prote�nas que se encuentran en la membrana es Gs. Como se mencion� anteriormente, la toxina rompe el NAD y une una parte de la mol�cula a Gs; dado que la parte unida est� radiactiva, se puede buscar a la prote�na que contiene la radiactividad y �sta es Gs.
Como puede observarse en la figura 6, las prote�nas Gs y Gi est�n formadas por tres partes o subunidades, como las llamamos t�cnicamente; �stas son: las subunidades alfa, beta y gamma. Las toxinas bacterianas atacan a las subunidades alfa. Hace algunos a�os se pensaba que eran estas subunidades alfa las �nicas que ten�an una acci�n para continuar la se�al, ahora sabemos que tanto las subunidades alfa como los complejos que forman las subunidades beta y gamma son importantes para la acci�n global que se produce al activarse las prote�nas G.
La toxina pertussis act�a en una forma similar a la toxina del c�lera, es una prote�na producida por el germen que causa la tosferina: la Bordetella pertussis. Esta toxina, al igual que la del c�lera, se fija a la membrana de las c�lulas, penetra y, utilizando el NAD del citoplasma celular, produce la ADP-ribosilaci�n de una prote�na G, s�lo que en este caso el blanco de la toxina es la subunidad alfa de Gi. La ADP- ribosilaci�n de Gi conduce al bloqueo de su acci�n, es decir, se bloquea toda inhibici�n hormonal de la adenilil ciclasa.
Mencionaremos aqu� que otra prote�na de transducci�n, la transducina (llamada tambi�n Gr), participa en el proceso de la visi�n. Cuando la luz penetra en el ojo, a trav�s de la pupila, llega a la retina y ah� excita a la rodopsina, una prote�na que est� en los bastones (la opsina de los bastones). Esta prote�na activa a la fosfodiesrerasa del GMP c�clico y as� se inicia el proceso de la visi�n. Es muy interesante el hecho de que la rodopsina no se asocie directamente con la fosfodiesterasa, sino que lo haga a trav�s de la transducina. La transducina (v�ase la figura 7) tambi�n est� formada por tres subunidades que se denominan alfa, beta y gamma, y es atacada tanto por la toxina del c�lera como por la toxina pertussis en su subunidad alfa. N�tese la semejanza funcional de los sistemas de transducci�n en los diferentes tipos celulares. En el caso de la visi�n, el "mensajero" es la luz y el" receptor es la rodopsina, la cual se acopla con una enzima, la fosfodiesterasa, a trav�s de una prote�na G acopladora, la Gr o transducina. No puede uno dejar de asombrarse y considerar nuevamente la posibilidad de que, en un momento de la evoluci�n, las c�lulas primigenias dise�aran mecanismos de transducci�n para las se�ales extracelulares y que �stos se hayan ido especializando, pero sin cambiar sus aspectos esenciales, en funci�n de las necesidades particulares de cada tipo celular.
Hagamos un resumen de lo dicho: el receptor, una vez activado, se va a asociar con una prote�na acopladora G, la cual pasa la informaci�n a la adenilil ciclasa. Si el receptor es activador, se unir� con Gs y �sta activar� a la ciclasa, resultando en un aumento en la producci�n de AMP c�clico por la c�lula; si por el contrario, el receptor es de tipo inhibidor, se unir� a Gi, la cual inhibe a la ciclasa, y por tanto, la producci�n de AMP c�clico por la c�lula disminuye.

Figura 7. Similitud entre la actividad de la adenilil ciclasa (parte superior de la figura) por una hormona y la activaci�n de la fosfodiesterasa del GMP cicl�co por la luz (parte inferior de la figura). N�tese que los receptores para la hormona y la luz pertenecen a la familia de los siete dominios transmembranales, que interact�an con prote�nas G con tres subunidades (tranductoras y que �stas a su vez modulan la actividad de enzimas (efectores). N�tese tambi�n que en un caso (adenilil ciclasa la enzima es integral de la membrana, y en el otro (fosfodiesterasa) es una enzima que se asocia a la membrana.

Esta explicaci�n es una gran simplificaci�n de lo que sucede en la c�lula, ya que, aunque de hecho Gs y Gi interact�an con la adenilil ciclasa, no significa que sea lo �nico que se lleve a cabo en la realidad. Hace algunos a�os se pensaba en sistemas totalmente lineales en la comunicaci�n celular; esto es, un receptor activa una prote�na G que modula a un efector membranal como la adenilil ciclasa. Hoy sabemos que esto s�lo es parcialmente cierto. Si pensamos en un receptor, �ste puede interactuar con varios tipos de prote�nas G y �stas a su vez modular la actividad de diversos efectores, como la misma adenilil ciclasa, fosfolipasas, canales i�nicos, etc. Es claro que ahora ya no debemos pensar en se�alamientos lineales en la transducci�n, sino en el encendido de redes de transducci�n. Por lo tanto la acci�n de una hormona en una c�lula determinada depende del tipo de receptores, el tipo de prote�nas G y el tipo de efectores que expresa. Desde luego hay par�metros generales que se aplican a much�simos tipos celulares, pero en realidad hay que estudiar a cada uno de ellos, y como ya hemos visto, esto puede variar seg�n las condiciones fisiol�gicas o experimentales.
D) EL SISTEMA FOSFOINOS�TIDOS-CALCIO
La membrana plasm�tica en su porci�n lip�dica est� formada b�sicamente por fosfol�pidos. Estos son l�pidos que contienen glicerol, dos �cidos grasos, fosfato y un alcohol frecuentemente aminado. Uno de estos fosfol�pidos es el fosfatidilinositol (PI) el cual puede ser fosforilado a fosfatidilinositol monofosfato (PIP) y a fosfatidilinositol bifosfato (PIP2). Hace unos 30 a�os, por all� de la primera mitad de los a�os cincuenta, Mabel y Lowell Hokin descubrieron que al estimular algunas c�lulas con hormonas se produc�an cambios muy importantes en la s�ntesis y degradaci�n de un fosfol�pido: el fosfatidilinositol. Otros muchos investigadores lograron observar efectos semejantes, con una gran variedad de agentes y en m�ltiples modelos celulares. Sin embargo, este hallazgo permaneci� s�lo como descripci�n, ya que no se hab�a encontrado una explicaci�n para el fen�meno. �Para qu� hac�a la c�lula algo as�? En 1975, Bob Michell, un investigador ingl�s, hizo una revisi�n de los hallazgos en el campo. Pero no se limit� a hacer un mero inventario; durante su revisi�n encontr� una asociaci�n estrecha entre el recambio (s�ntesis y degradaci�n) del fosfatidilinositol y las variaciones en la concentraci�n del calcio libre en el citoplasma de la c�lula (el calcio libre citos�lico ya era considerado como un segundo mensajero). Entonces propuso que el mecanismo de transducci�n para un gran n�mero de mensajeros involucra, como paso inicial, un aumento en el recambio de fosfoinos�tidos, el cual, a su vez, conduce a cambios en la concentraci�n intracelular de calcio libre. Resultar� innecesario explicar la revoluci�n que esto caus� en el campo; se publicaron muchos trabajos a favor y en contra de esta hip�tesis. Aunque todav�a hay lagunas importantes en el conocimiento de los pasos que se llevan a cabo en este proceso, el mecanismo que parece ser el m�s viable es el que se explicar� a continuaci�n. La figura 8 nos ayudar� a entenderlo m�s f�cilmente.
Al acoplarse los mensajeros con receptores de la familia de los siete dominios transmembranales, estos �ltimos activan a algunas prote�nas del grupo Gq (Gq, G11, G14, y otras, que constituyen un grupo de la familia de las prote�nas G). Dichas prote�nas a trav�s de sus subunidades alfa y beta-gamma, son capaces de amplificar la actividad de una enzima: la fosfolipasa C, espec�fica para el fosfatidilinositol bifosfato (PIP2), a la que tambi�n en algunos trabajos se le llama fosfoinositidasa, de �stos se generan productos como el inositol 1, 4, 5 trisfosfato (IP3) y los diacilglic�ridos. Es interesante mencionar que existen diversas isoformas tambi�n de la fosfolipasa C y que para este sistema las isoformas beta son las importantes. M�s adelante, cuando se hable de los receptores fosforiladores se mencionar� que ellos son capaces de activar este sistema de transducci�n por un mecanismo diferente y utilizando otras isoformas de la fosfoinositidasa.

Figura 8. Representaci�n del sistema de transducci�n de los fosfoinos�tidos y el calcio. (PIP2 = fosfatidil inositol bifosfato; DG =diacilglic�rido;PLC = fosfolipasa C.)

Regresemos en este momento a la generaci�n de los segundos mensajeros, el IP3 y el diacilglicerol. El IP3 es una mol�cula hidrof�lica que es liberada por la fosfoinositidasa al citosol. Antes de mencionar qu� relaci�n tiene el IP3 con el calcio en el citoplasma debemos mencionar lo siguiente: la concentraci�n de calcio libre que normalmente hay en el citoplasma de las c�lulas es muy baja, unas 10 000 veces menor que la concentraci�n que existe en el exterior de la c�lula. El cuidado que tiene la c�lula en mantener bajo su calcio citos�lico opera mediante la expulsi�n del cati�n al exterior y el secuestro en ves�culas intracelulares. Ambos procesos cuestan energ�a a las c�lulas en forma de ATP. Dicho lo anterior, regresemos al IP3. Al ser liberado este segundo mensajero, difunde al citosol donde encuentra receptores localizados en esas ves�culas encargadas de secuestrar al calcio. Estos receptores son receptores canal y al encontrarse con el IP3 se abren, permitiendo que el calcio salga de las ves�culas y difunda al citosol. Adem�s, a trav�s de mecanismos no totalmente explicados, parece que este mismo mensajero o productos de su metabolismo son capaces de inducir la apertura de prote�nas canal de la membrana plasm�tica, que dejan entrar m�s calcio al citoplasma. El resultado de estos eventos es que se incrementa tres, cuatro o m�s veces la concentraci�n de calcio en el citoplasma celular, dando lugar a la propagaci�n del efecto en el citoplasma.
Muchos de los descubrimientos pioneros acerca del IP3 y de su acci�n han sido hechos por Mike Berridge, quien estudia principalmente la gl�ndula salival de la mosca. Hay que pensar que esto no hubiera sido posible hacerse en M�xico, ni aun contando con el genio de Mike Berridge, pues si a dicho investigador o a alguno otro, en nuestro M�xico lindo y querido, se le hubiese ocurrido solicitar apoyo econ�mico para estudiar c�mo escupen las moscas, le habr�a sido negado de inmediato. �No faltaba m�s!... Triste incomprensi�n para la ciencia b�sica; afortunadamente, las cosas parecen estar cambiando. Lo que es claro, es que la gl�ndula salival de la mosca permiti� realizar avances sin precedente, aplicables a much�simos otros modelos. Es posible que Berridge y Michell reciban el premio Nobel en el futuro por sus contribuciones al conocimiento.
Ahora bien, con la hidr�lisis del PIP2 se generan no s�lo el IP3 sino tambi�n diacilgliceroles, que hab�amos dejado olvidados por un momento. Estas mol�culas son de naturaleza lip�dica y parecen permanecer en la membrana hasta ser metabolizadas. Lo interesante es que tambi�n participan en el proceso de propagaci�n intracelular de la se�al, como veremos en un momento. Resumiendo, en este sistema de transducci�n no se genera un mensajero sino dos: el IP3 y los diacilglic�ridos. El IP3 libera al calcio, que podemos tambi�n considerar como segundo (en realidad tercer) mensajero o factor de acoplamiento.