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▎ Estructura de la oxitocina
Fuente: PubChem |
Secuencia: CYIQNCPLG Fórmula molecular: C 43H 66N 12O 12S2 Peso molecular: 1007,2 g/mol Número CAS: 50-56-6 PubChem CID: 439302 Sinónimos: Endopituitrina |
▎ Investigación sobre oxitocina
¿Cuál es la base de investigación de la oxitocina?
Primeras observaciones de fenómenos relacionados con la reproducción:
Ya en la antigüedad, la gente notó que el útero de las mujeres se contraía regularmente durante el parto, y esta contracción era crucial para el nacimiento del feto. Sin embargo, en ese momento no estaba claro qué sustancia mediaba esta contracción. Con el desarrollo de la medicina, la gente comenzó gradualmente a explorar los mecanismos fisiológicos relacionados con el parto y la reproducción, sentando las bases para el posterior descubrimiento de la oxitocina.
Experimentos con animales y descubrimiento preliminar:
En 1906, el fisiólogo británico Henry Hallett Dale, al estudiar la fisiología reproductiva de los animales, descubrió que los extractos de hipófisis podían provocar la contracción de los músculos lisos del útero. Este descubrimiento inició un estudio en profundidad de la relación entre la glándula pituitaria y la fisiología reproductiva. Posteriormente, a través de una gran cantidad de experimentos, los científicos determinaron además que había cierta sustancia en la glándula pituitaria que tenía el efecto de promover la contracción uterina y la eyección de leche de las glándulas mamarias.
Aislamiento y denominación:
En 1953, Vincent du Vigneaud aisló con éxito la oxitocina del lóbulo pituitario posterior de las vacas y determinó su estructura química, que es un polipéptido compuesto por 9 aminoácidos. Fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1955 por sus destacadas contribuciones en el campo de la bioquímica, especialmente sus logros en la investigación de las hormonas peptídicas. Desde entonces, la oxitocina ha sido reconocida como una sustancia química definida, y su origen también ha sido claramente identificado como el lóbulo pituitario posterior.
Investigación a nivel genético:
Con el desarrollo de técnicas de biología molecular, los científicos han estudiado en profundidad el mecanismo de origen de la oxitocina. Se descubrió que la oxitocina es sintetizada por neuronas en el núcleo paraventricular y el núcleo supraóptico del hipotálamo. Estas neuronas sintetizan el precursor de la oxitocina a través de procesos de transcripción y traducción de genes, y luego, después de una serie de procesamiento y modificación, finalmente se forma la oxitocina bioactiva. Después de la síntesis, la oxitocina se transporta a lo largo de los axones de las neuronas hasta la neurohipófisis (lóbulo pituitario posterior) para su almacenamiento. Cuando el cuerpo lo necesita, será liberado al torrente sanguíneo para ejercer sus efectos fisiológicos.
¿Cuál es el mecanismo de acción de la oxitocina?
1. El mecanismo de acción sobre el parto y la contracción uterina
Regulación de receptores:
El receptor de oxitocina (OTR) pertenece a la superfamilia de receptores acoplados a proteína G de tipo rodopsina (Clase 1) [1] . Durante el embarazo y el parto, los cambios en la expresión del receptor, la desensibilización y la concentración local de oxitocina regularán su función. Por ejemplo, durante el parto, el aumento de los niveles endógenos de oxitocina aumentará la expresión de los receptores de oxitocina, mejorando así la sensibilidad del miometrio a la oxitocina.
Regulación de iones de calcio:
Después de la activación del receptor, se desencadenarán una serie de eventos de señal para estimular la contracción uterina, principalmente aumentando la concentración intracelular del ion calcio (Ca²⁺) [1] . Esto incluye la liberación almacenada de calcio mediada por inositol-tris-fosfato, la entrada de Ca²⁺ operada por el almacén y la entrada de Ca²⁺ operada por voltaje. Estos cambios en los iones de calcio provocarán la contracción de las células del miometrio, facilitando así el parto del feto.
2. El mecanismo de acción sobre el comportamiento social
Regulación neuronal:
La oxitocina es producida principalmente por el hipotálamo y desempeña un papel importante en el comportamiento social de los mamíferos, incluido el comportamiento de los padres, la formación de relaciones sociales y la gestión de experiencias en respuesta al estrés [2] . Responde a factores estresantes y desempeña un papel en la regulación de los sistemas nerviosos central y autónomo, incluidos los efectos sobre las funciones inmunes y cardiovasculares. Actualmente, se cree que la oxitocina puede afectar el comportamiento social al regular los circuitos neuronales del cerebro. Por ejemplo, en el proceso de formación de relaciones sociales, la oxitocina puede promover la actividad de las neuronas en regiones específicas del cerebro, mejorando la confianza y la sensación de cercanía con los demás.
3. El mecanismo de acción de la analgesia
Regulación de Procesos Fisiológicos:
La oxitocina puede aliviar la tensión y el dolor sin otros efectos adversos [3] . Las investigaciones actuales muestran que la oxitocina puede ejercer su efecto analgésico al regular la vía de conducción del dolor en el sistema nervioso. Por ejemplo, puede inhibir la transmisión de señales de dolor o regular la actividad de regiones del cerebro relacionadas con la percepción del dolor y las respuestas emocionales.
4. El mecanismo de acción en la migraña
Expresión y función del receptor:
En el estudio de la migraña, se encontró que el receptor de oxitocina (OTR) se expresa ampliamente en el sistema trigéminovascular de las ratas [4] . Especialmente en el ganglio del trigémino, la OTR se expresa principalmente en las neuronas y fibras sensoriales Aδ, y una pequeña cantidad de OTR en las neuronas sensoriales de la fibra C se co-localizan con el péptido relacionado con el gen de la calcitonina (CGRP). OTR también se expresa en el núcleo caudal del nervio trigémino. Sin embargo, la oxitocina no tiene ningún efecto sobre la liberación de CGRP inducida por el ion potasio de los ganglios trigéminos aislados o de las fibras aferentes del ganglio trigémino en la duramadre.
Acción vascular:
Las arterias craneales periféricas se contraen en respuesta a la oxitocina in vitro, y esta respuesta puede ser bloqueada por el antagonista de OTR L368899. Además, se encontró inmunorreactividad a la oxitocina en las células gliales satélite del ganglio trigémino, pero no se detectó ARNm de oxitocina en el ganglio trigémino. Por lo tanto, es más probable que la oxitocina circulante afecte la conducción del dolor al actuar sobre las OTR en el ganglio trigémino, lo que puede ayudar a explicar la influencia de las hormonas en las migrañas y proporcionar un nuevo objetivo para el tratamiento [4]..
Fuente:PubMed [3]
¿Cuáles son las aplicaciones de la Oxitocina?
1. Aplicaciones en Obstetricia
Promoción del parto:
En obstetricia, la oxitocina se puede utilizar para fortalecer las contracciones uterinas y promover el parto. Para algunas parturientas con atonía uterina, la oxitocina exógena puede ayudar a lograr un parto vaginal exitoso. Por ejemplo, en algunas parturientas con condiciones específicas, como la madre con preeclampsia, metabolismo mellitus gestacional, rotura prematura de membranas, necesidad de estimular el parto cuando el útero está inactivo y aborto espontáneo inevitable o incompleto en el segundo trimestre, la oxitocina está aprobada para uso prenatal por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA) [5]..
2. Tratamiento del dolor crónico
Para los adultos con dolor neuropático, pélvico y musculoesquelético crónico, la administración intranasal de oxitocina puede tener cierto efecto en la mejora del dolor y la función. En un ensayo cruzado intrasujeto, secuencial, triple ciego, controlado con placebo, los pacientes se autoadministraron tres dosis diferentes de aerosol nasal de oxitocina (24 UI, 48 UI y placebo) dos veces al día durante 2 semanas. Los resultados primarios incluyeron dolor e interferencia relacionada con el dolor, y los resultados secundarios incluyeron función emocional, trastornos del sueño y la impresión general de cambio. El análisis por intención de tratar evaluará si el dolor y la función física mejorarán después del tratamiento [6].
3. Efecto sobre la obesidad sarcopénica en los ancianos
En la población de edad avanzada, la oxitocina puede tener un efecto terapéutico sobre la obesidad sarcopénica. Un ensayo controlado aleatorio, doble ciego, controlado con placebo realizado en 21 adultos mayores (67,5 ± 5,4 años), obesos (30 - 43 kg/m²), sedentarios (menos de 2 ejercicios extenuantes por semana) y con marcha lenta (menos de 1 m/s, como marcador sustituto de sarcopenia) mostró que la administración intranasal de oxitocina (24 UI, 4 veces al día durante 8 semanas) fue bien tolerado sin ningún evento adverso grave. La oxitocina aumentó significativamente la masa corporal magra de todo el cuerpo en 2,25 kg, lo que muestra una diferencia significativa en comparación con el placebo (P <0,01) y tuvo una tendencia a reducir la masa grasa. También redujo significativamente el colesterol de lipoproteínas de baja densidad en plasma en -19,3 mg/dl (P = 0,023). Sin embargo, no hubo cambios significativos en el índice de masa corporal, las puntuaciones de apetito, la glucosa en sangre, las lipoproteínas de alta densidad en plasma, los triglicéridos o los síntomas depresivos [7]..
4. Efecto en la migraña
Estudios clínicos recientes han encontrado que la oxitocina tiene un efecto inhibidor sobre las migrañas y los dolores de cabeza. Los estudios han demostrado que el receptor de oxitocina (OTR) se expresa ampliamente en el sistema trigéminovascular de las ratas. En el ganglio trigémino (TG), la expresión de OTR se encontró especialmente en la mayoría de las neuronas y fibras sensoriales A-delta. OTR también se expresa en el núcleo caudal del nervio trigémino, que es el objetivo central de las fibras aferentes TG. Una pequeña cantidad de neuronas sensoriales de fibra C en TG expresan OTR y se localizan con el neuropéptido péptido relacionado con el gen de la calcitonina (CGRP). Sin embargo, la oxitocina no tiene efecto sobre la liberación de CGRP inducida por iones potasio de TG aislados o fibras aferentes de TG en la duramadre. In vitro, otro objetivo periférico de TG, la arteria craneal, se contrae en respuesta a la oxitocina, y esta respuesta puede ser bloqueada por el antagonista de OTR L368899. Se encontró inmunorreactividad de oxitocina en las células gliales satélite de TG, pero no se detectó ARNm de oxitocina en TG. Por lo tanto, es más probable que la oxitocina circulante actúe sobre las OTR en los TG, afectando así la transmisión del dolor [4].
5. Efectos sobre la motilidad gastrointestinal y la actividad secretora
La oxitocina (OT) muestra múltiples efectos potenciales en la regulación de la motilidad gastrointestinal y las actividades secretoras. Las investigaciones muestran que la OT puede mejorar los trastornos de la motilidad gastrointestinal causados por el fármaco antitumoral vincristina (VCR), incluido el tránsito gastrointestinal más lento y la respuesta reducida de segmentos aislados del colon a la estimulación del campo eléctrico. El pretratamiento exógeno de OT puede mejorar significativamente la inhibición de la motilidad gastrointestinal por VCR y el daño a las neuronas mientéricas. Además, la OT también puede regular el vaciamiento gástrico y la motilidad gastrointestinal. Al activar el circuito neuronal oxitocinérgico hipotalámico-vagal, puede prevenir el retraso en el vaciamiento gástrico y los problemas de motilidad inducidos por el estrés, y aumentar el tono y la motilidad gástricos [8] . En términos de peristaltismo intestinal, la señal OT/OTR tiene un efecto regulador sobre el peristaltismo intestinal. El tiempo de tránsito gastrointestinal de los ratones knockout para OTR (OTRKO) es más rápido que el de los ratones de tipo salvaje, y la OT puede inhibir el complejo motor migratorio del colon dependiente del sistema nervioso entérico (ENS) generado in vitro [9] . En términos de actividades secretoras gastrointestinales, la OT regula la permeabilidad de la mucosa intestinal y la proliferación celular, desempeña un papel en el mantenimiento de la mucosa intestinal y tiene un efecto protector sobre la colitis [9] . Los resultados de esta investigación indican que la señal OT/OTR desempeña un papel importante en diversas funciones del tracto gastrointestinal, incluida la motilidad gastrointestinal, las actividades secretoras y la protección de la mucosa.
En conclusión, la oxitocina promueve la contracción de los músculos lisos uterinos y la secreción de leche de las glándulas mamarias en el sistema reproductivo y, al mismo tiempo, regula el comportamiento social, las emociones y las respuestas al estrés en el sistema nervioso. Además, la oxitocina también regula la motilidad gastrointestinal y las actividades secretoras, mejora los trastornos de la motilidad gastrointestinal causados por los fármacos quimioterapéuticos, promueve el vaciado gástrico, inhibe la secreción de ácido gástrico y tiene un efecto protector sobre las úlceras gástricas y la colitis. Su multifuncionalidad hace que tenga importantes aplicaciones en reproducción, metabolismo.
Acerca del autor
Todos los materiales mencionados anteriormente son investigados, editados y compilados por Cocer Peptides.
Autor de revista científica
Yang L es un investigador asociado a la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong. Su investigación abarca varias áreas clave, incluidas neurociencias y neurología, farmacología y farmacia, investigación y medicina experimental, oncología y bioquímica y biología molecular. Ha realizado importantes contribuciones a estos campos a través de sus actividades académicas y de investigación. Yang L figura en la referencia de la cita [3].
