Regulación de la respuesta al estrés por la inmunofilina FKBP51

Abstract

Podemos definir al estrés como la respuesta defensiva del organismo ante una situación amenazante o desbordante que podría poner en riesgo la salud física o mental del individuo. La respuesta al estrés es un mecanismo fisiológico normal de adaptación a la situación adversa que, si bien es cierto podría generar con el tiempo ciertos trastornos derivados de mantenerse la constancia de ese estado de alerta, de ninguna manera es una patología en sí misma. La llave maestra que activa las respuestas al estrés es una proteína llamada HSF (del inglés, Heat-Shock Factor) que se activa casi instantáneamente frente a una situación de estrés de cualquier tipo. Ello conduce a su transporte al núcleo de las células en donde regula la expresión de una familia de proteínas llamadas chaperonas moleculares. Las mismas tienen a su cargo la protección de otras proteínas cuyas funciones son esenciales para el normal funcionamiento de la célula previniendo así su alteración ante una situación adversa (p.ej.: calor, tóxicos, radiación, metales, oxidantes, etc.). La reacción general del organismo se caracteriza por modificaciones neuroendocrinas que involucran principalmente al eje conformado por el hipotálamo (una especie de centro cerebral que organiza las conductas y emociones), la glándula hipófisis que responde río abajo a los estímulos hipotalámicos y las glándulas suprarrenales, una especie de centro de reactividad a los estímulos generados en la hipófisis que producen las hormonas esteroides que son críticas para la modulación de la respuesta adaptativa al estrés, los glucocorticoides. En las células-blanco, los glucocorticoides ejercen sus efectos al ser reconocidos por su receptor específico, GR (del inglés, Glucocorticoid Receptor), cuya actividad es a su vez modulada por aquéllas chaperonas moleculares que son inducidas por la proteína HSF. Entre estas chaperonas, hay una de ellas llamada FKBP51 (del inglés, FK506-Binding Protein 51) que le confiere a GR (y por ende a la respuesta al estrés) propiedades particulares, habiéndose observado que la existencia de determinadas variantes de expresión (o isoformas) de FKBP51 muestran una estrecha relación con cuadros psiquiátricos como el síndrome de estrés post-traumático, depresiones severas o el trastorno bipolar. En este artículo se analizará la raíz biológica de estos síndromes y sus eventuales consecuencias en la salud psicofísica del individuo.

Stress could be defined as the defensive response of an organism against threatening or aggressive situations that could affect the physical or mental condition of an individual. The stress response is a normal physiologic adaptation mechanism, which could become dangerous in the long term generating health disorders as a consequence of the constant persistence of alert conditions, but such response is not itself a pathology. The key factor that initiates this defensive biological response is the activation of the Heat-Shock Factor (HSF), a protein that turns on very rapidly upon the onset of any stressing situation. Primarily located in the cytoplasm of the cell, HSF translocates to the nucleus and stimulates the expression of a set of proteins specialized in protecting the cell against stress, the so called molecular chaperones. They are able to protect other proteins from degradation or aggregation when various types of harmful stimuli threaten the cell (such as heat, toxics, radiation, metals, oxidants, etc.). The overall reaction of the organism is characterized by the neuroendocrine responses that involve the hypothalamus (a sort of brain center able to organize our behavior and emotions), the pituitary gland, which is under the command of the hypothalamus and the adrenal glands, a center that responds to those stimuli sent by the pituitary gland producing a class of steroid hormones that are critical for the adaptive biological response to stress, i.e.: the glucocorticoid hormones. In the target cells, glucocorticoids are recognized by a specific receptor, the glucocorticoid receptor (GR). In turn, the biological activity of GR is regulated by the same type of molecular chaperones induced by HSF. Among them, the FK506-Binding Protein 51 (FKBP51) affects GR function and, consequently, the stress response. There are expression variants of FKBP51 (named isoforms) that have been related to psiquiatric disorders such as the post-traumatic stress disorder, severe depression syndrome o bipolar disorder. In this article, the biological reasons for this syndrome will be analyzed, as well as the consequences on the psychophysical condition of the individual.