Modulación del estrés del retículo endoplásmico mediante estabilización de proteínas mal plegadas
El TUDCA ejerce uno de sus mecanismos de acción más caracterizados a nivel del retículo endoplásmico, el organelo celular responsable de la síntesis, plegamiento y modificación post-traduccional de proteínas destinadas a secreción o inserción en membranas. Cuando la carga de proteínas mal plegadas excede la capacidad de procesamiento del retículo endoplásmico, se activa una respuesta adaptativa conocida como respuesta a proteínas mal plegadas (UPR, del inglés unfolded protein response), mediada por tres sensores transmembrana principales: IRE1α, PERK y ATF6. El TUDCA ha sido investigado extensamente por su capacidad para actuar como chaperona química que estabiliza conformaciones proteicas intermediarias durante el proceso de plegamiento, reduciendo la acumulación de agregados proteicos insolubles en el lumen del retículo endoplásmico. A nivel molecular, este compuesto interactúa con residuos hidrofóbicos expuestos en proteínas parcialmente plegadas, previniendo interacciones intermoleculares inapropiadas que conducirían a agregación. Esta estabilización permite que las chaperonas endógenas del retículo endoplásmico, como BiP (GRP78), calnexina y calreticulina, tengan mayor oportunidad de facilitar el plegamiento correcto antes de que las proteínas sean marcadas para degradación mediante el sistema ERAD (degradación asociada al retículo endoplásmico). Al reducir la activación sostenida de la UPR, el TUDCA modula la expresión de genes que codifican enzimas de estrés oxidativo, factores pro-apoptóticos como CHOP, y enzimas que participan en la síntesis de fosfolípidos para expansión de membranas del retículo endoplásmico. Este mecanismo resulta particularmente relevante en células con alta tasa de síntesis proteica, como hepatocitos productores de proteínas plasmáticas, células β pancreáticas que secretan insulina, células plasmáticas que producen anticuerpos, y neuronas que generan continuamente neurotransmisores y proteínas estructurales sinápticas.
Inhibición de la apertura del poro de transición de permeabilidad mitocondrial
El TUDCA modula la integridad funcional de las mitocondrias mediante su capacidad para estabilizar las membranas mitocondriales e inhibir la apertura inapropiada del poro de transición de permeabilidad mitocondrial (mPTP), un canal multiproteico formado en la membrana mitocondrial interna cuya apertura sostenida conduce a despolarización mitocondrial, cese de síntesis de ATP y liberación de factores pro-apoptóticos desde el espacio intermembrana hacia el citosol. Este poro, cuya composición molecular exacta aún se debate pero que involucra componentes como el transportador de nucleótidos de adenina (ANT), la ciclofilina D y posiblemente el canal VDAC en la membrana externa, se abre en respuesta a sobrecarga de calcio mitocondrial, estrés oxidativo severo, depleción de ATP y otros insultos celulares. El TUDCA ha sido investigado por su capacidad para prevenir la apertura de este poro mediante múltiples mecanismos: primero, puede intercalarse en las bicapas lipídicas de las membranas mitocondriales debido a su naturaleza anfipática, modificando la curvatura de membrana y la organización de microdominios lipídicos donde se ensambla el mPTP; segundo, puede modular la concentración de calcio en la matriz mitocondrial al influir en la actividad de transportadores de calcio en la membrana mitocondrial interna; tercero, puede reducir la producción de especies reactivas de oxígeno mitocondrial que actúan como señales para la apertura del poro; y cuarto, puede mantener niveles apropiados de ATP mitocondrial que antagonizan conformacionalmente la formación del poro. Al inhibir la apertura del mPTP, el TUDCA contribuye a preservar el potencial de membrana mitocondrial necesario para la fosforilación oxidativa eficiente, previene la liberación de citocromo c que activaría la cascada de caspasas citoplasmáticas, y mantiene la capacidad de las mitocondrias para secuestrar calcio citosólico excesivo, función crítica para la homeostasis del calcio celular especialmente en neuronas y cardiomiocitos.
Activación de vías de supervivencia celular PI3K/Akt y modulación de quinasas de estrés
El TUDCA actúa como molécula de señalización que puede activar cascadas de transducción de señales relacionadas con supervivencia celular, particularmente la vía PI3K/Akt, una de las rutas de señalización más importantes para promover crecimiento celular, proliferación y resistencia a apoptosis. La activación de esta vía por TUDCA ocurre mediante mecanismos que incluyen la estimulación de receptores tirosina quinasa en la membrana plasmática o mediante efectos directos sobre componentes citoplasmáticos de la cascada. Una vez activada, la fosfatidilinositol-3-quinasa (PI3K) fosforila fosfoinositoles de membrana generando PIP3, que recluta la quinasa Akt a la membrana donde es fosforilada y activada por PDK1 y el complejo mTORC2. La Akt activada fosforila múltiples sustratos con efectos antiapoptóticos: fosforila e inactiva la proteína pro-apoptótica Bad, impidiendo que se una a proteínas antiapoptóticas de la familia Bcl-2; fosforila e inactiva el factor de transcripción FoxO, previniendo la expresión de genes pro-apoptóticos; activa MDM2 que ubiquitina p53 marcándola para degradación; y fosforila mTOR activando síntesis proteica y procesos anabólicos. Paralelamente, el TUDCA ha sido investigado por su capacidad para inhibir quinasas de estrés celular como JNK (c-Jun N-terminal quinasa) y p38 MAPK que se activan en respuesta a estrés del retículo endoplásmico, estrés oxidativo y estímulos inflamatorios. La inhibición de JNK resulta particularmente relevante porque esta quinasa fosforila y activa factores pro-apoptóticos, fosforila e inhibe proteínas antiapoptóticas de la familia Bcl-2, y puede fosforilar el sustrato del receptor de insulina (IRS-1) en residuos de serina que interfieren con la señalización de insulina. Al modular este balance entre quinasas de supervivencia y quinasas de estrés, el TUDCA contribuye a un estado celular que favorece adaptación sobre apoptosis en respuesta a estreses subletales.
Modulación de la autofagia mediante regulación de mTOR y activación de AMPK
El TUDCA influye en el proceso de autofagia, el sistema de degradación lisosomal mediante el cual las células reciclan componentes citoplasmáticos incluyendo proteínas agregadas, organelos disfuncionales y patógenos intracelulares. Este mecanismo opera mediante la modulación de dos sensores metabólicos clave que regulan la autofagia de manera opuesta: mTOR (diana de rapamicina en mamíferos) que inhibe autofagia cuando está activo, y AMPK (proteína quinasa activada por AMP) que promueve autofagia cuando está activa. El TUDCA ha sido investigado por su capacidad para influir en ambos sensores de manera contextual: en condiciones de estrés metabólico o acumulación de proteínas mal plegadas, el TUDCA puede promover la activación de AMPK mediante mecanismos que involucran cambios en la relación AMP/ATP y modificaciones en la actividad de quinasas aguas arriba como LKB1. La AMPK activada fosforila múltiples sustratos que inician autofagia: fosforila e inhibe mTORC1 liberando su efecto inhibitorio sobre el complejo ULK1 que inicia la formación de autofagosomas; fosforila directamente componentes del complejo ULK1 activándolo; y fosforila factores de transcripción que inducen la expresión de genes relacionados con autofagia y biogénesis lisosomal. El proceso de formación del autofagosoma involucra el reclutamiento de proteínas Atg (relacionadas con autofagia) al sitio de nucleación, la conjugación de LC3-I con fosfatidiletanolamina para formar LC3-II que se inserta en la membrana del autofagosoma en expansión, y el cierre del autofagosoma maduro que luego se fusiona con lisosomas para formar autolisosomas donde ocurre la degradación. El TUDCA puede facilitar el flujo autofágico completo no solo promoviendo la iniciación sino también favoreciendo la fusión autofagosoma-lisosoma y la función hidrolítica lisosomal mediante mantenimiento del pH ácido lisosomal apropiado. Este mecanismo resulta particularmente relevante en células de larga vida como neuronas y cardiomiocitos que dependen críticamente de autofagia para eliminar mitocondrias disfuncionales (mitofagia) y agregados proteicos que se acumulan con el tiempo.
Interacción con el receptor nuclear FXR y modulación transcripcional de metabolismo lipídico
El TUDCA actúa como ligando del receptor farnesoide X (FXR, NR1H4), un receptor nuclear que funciona como factor de transcripción activado por ligando perteneciente a la superfamilia de receptores nucleares. El FXR se expresa abundantemente en tejidos involucrados en metabolismo de ácidos biliares y lípidos, incluyendo hígado, intestino, riñón y tejido adiposo. La unión de TUDCA a FXR induce cambios conformacionales en el receptor que promueven su heterodimerización con el receptor retinoide X (RXR), el reclutamiento de coactivadores transcripcionales como SRC-1 y liberación de correpresores, permitiendo que el complejo FXR/RXR se una a elementos de respuesta a FXR (FXREs) en regiones promotoras de genes target. Los genes cuya transcripción es modulada por FXR activado incluyen: SHP (pequeño compañero heterodímero), un correpresor que inhibe la expresión de CYP7A1, la enzima limitante en la síntesis de novo de ácidos biliares a partir de colesterol, creando un bucle de retroalimentación negativa que previene acumulación excesiva de ácidos biliares; BSEP (bomba exportadora de sales biliares), un transportador ATP-dependiente que promueve la excreción de ácidos biliares desde hepatocitos hacia la bilis; genes que codifican transportadores de ácidos grasos como CD36 y proteínas involucradas en oxidación de ácidos grasos; y represión de genes lipogénicos como SREBP-1c, reduciendo la síntesis de novo de ácidos grasos y triglicéridos. Adicionalmente, la activación de FXR por TUDCA modula la expresión de apolipoproteínas, particularmente aumentando la expresión de apoCII (activador de lipoproteína lipasa) y disminuyendo apoCIII (inhibidor de lipoproteína lipasa), alterando el metabolismo de lipoproteínas ricas en triglicéridos. El FXR también regula la expresión de FGF19 en intestino (FGF15 en ratones), una hormona endocrina que viaja al hígado para regular metabolismo de ácidos biliares, glucosa y lípidos. A nivel de metabolismo de glucosa, la activación de FXR por TUDCA puede influir en la expresión de genes gluconeogénicos como PEPCK y G6Pase, modulando la producción hepática de glucosa. Este mecanismo transcripcional representa una vía mediante la cual el TUDCA ejerce efectos sistémicos sobre homeostasis metabólica que trascienden sus acciones locales como ácido biliar en el tracto digestivo.
Modulación de la homeostasis del calcio intracelular y función del retículo sarco-endoplásmico
El TUDCA influye significativamente en la dinámica del calcio intracelular, particularmente en los almacenes de calcio del retículo endoplásmico y retículo sarcoplásmico (en células musculares). El retículo endoplásmico funciona como el principal reservorio de calcio intracelular, manteniendo concentraciones de calcio luminal en el rango milimolar mediante la acción de bombas SERCA (ATPasa de calcio del retículo sarco-endoplásmico) que activamente transportan calcio desde el citosol hacia el lumen del retículo contra un gradiente de concentración masivo. La liberación controlada de calcio desde estos almacenes hacia el citosol, mediada por receptores de IP3 y receptores de rianodina en la membrana del retículo endoplásmico, genera señales de calcio que regulan innumerables procesos celulares incluyendo contracción muscular, secreción de neurotransmisores y hormonas, activación de enzimas dependientes de calcio como calmodulina quinasas y calcineurina, y regulación de factores de transcripción sensibles a calcio como NFAT. El TUDCA ha sido investigado por su capacidad para modular esta homeostasis del calcio mediante múltiples mecanismos: puede influir en la expresión y actividad de bombas SERCA, afectando la capacidad de recaptación de calcio hacia el retículo endoplásmico; puede modular la permeabilidad del retículo endoplásmico al calcio alterando propiedades de membrana o función de canales; y puede influir en la capacidad de tamponamiento de calcio luminal mediante modulación de proteínas que se unen a calcio dentro del retículo endoplásmico como calreticulina y calnexina. En el contexto del estrés del retículo endoplásmico, la depleción de calcio del retículo endoplásmico es tanto una consecuencia como un perpetuador del estrés, ya que las chaperonas que asisten en el plegamiento de proteínas requieren calcio para funcionar óptimamente. El TUDCA, al reducir el estrés del retículo endoplásmico, contribuye indirectamente a mantener los almacenes de calcio apropiados. En células musculares cardíacas, donde la liberación cíclica de calcio desde el retículo sarcoplásmico hacia el citosol acopla la excitación eléctrica con la contracción (acoplamiento excitación-contracción), el TUDCA puede influir en la amplitud y cinética de los transitorios de calcio, modulando la fuerza y duración de la contracción cardíaca. Este mecanismo de modulación del calcio intracelular tiene implicaciones para virtualmente todos los tipos celulares, ya que el calcio funciona como segundo mensajero universal en la señalización celular.
Inhibición selectiva de caspasas y modulación de vías apoptóticas intrínsecas
El TUDCA modula los programas de muerte celular programada mediante su capacidad para inhibir la activación y actividad de caspasas, una familia de cisteína proteasas que ejecutan el proceso de apoptosis mediante escisión proteolítica de cientos de sustratos celulares. Las caspasas existen como zimógenos inactivos (procaspasas) que se activan mediante escisión proteolítica, y se clasifican funcionalmente en caspasas iniciadoras (caspasa-8, -9, -10, -12) que responden a señales apoptóticas específicas, y caspasas ejecutoras (caspasa-3, -6, -7) que amplifican la señal mediante escisión de sustratos críticos incluyendo PARP, laminas nucleares, proteínas del citoesqueleto y enzimas de reparación de ADN. El TUDCA ha sido particularmente investigado por su capacidad para inhibir la activación de caspasa-12, una caspasa asociada específicamente con apoptosis inducida por estrés del retículo endoplásmico en roedores (aunque su relevancia en humanos es debatida debido a que la mayoría de individuos expresan una variante truncada no funcional). La inhibición de caspasa-12 por TUDCA previene la activación de caspasa-9 independiente de mitocondrias, bloqueando una vía apoptótica específica del estrés del retículo endoplásmico. Adicionalmente, el TUDCA puede prevenir la activación de la vía apoptótica intrínseca (mitocondrial) mediante múltiples puntos de control: al nivel de la membrana mitocondrial externa, previene la oligomerización de proteínas pro-apoptóticas de la familia Bcl-2 como Bax y Bak que formarían poros permitiendo la liberación de citocromo c; al mantener cerrado el mPTP, previene la liberación no solo de citocromo c sino también de otros factores pro-apoptóticos como Smac/DIABLO (que inhibe proteínas inhibidoras de apoptosis IAPs) y AIF y endonucleasa G (que median muerte celular independiente de caspasas); y mediante activación de vías de supervivencia como PI3K/Akt que fosforilan e inactivan proteínas pro-apoptóticas y activan proteínas antiapoptóticas. El citocromo c liberado al citosol se une a Apaf-1 formando el apoptosoma, que recluta y activa caspasa-9, iniciando la cascada de caspasas ejecutoras. Al prevenir múltiples pasos de esta cascada, el TUDCA ejerce efectos antiapoptóticos robustos que son particularmente relevantes en condiciones donde células viables están siendo inapropiadamente marcadas para muerte debido a estreses subletales que podrían ser superados mediante mecanismos adaptativos si se les da tiempo suficiente.
Modulación de respuestas inflamatorias mediante inhibición de NF-κB y regulación de NLRP3
El TUDCA modula procesos inflamatorios mediante su capacidad para interferir con vías de señalización que conducen a la activación de NF-κB (factor nuclear kappa B), un factor de transcripción maestro que regula la expresión de centenares de genes relacionados con inflamación, inmunidad, supervivencia celular y proliferación. En condiciones basales, NF-κB se mantiene inactivo en el citoplasma mediante su unión a proteínas inhibitorias IκB. La activación de NF-κB requiere la fosforilación de IκB por el complejo IKK (quinasa de IκB), lo que marca a IκB para ubiquitinación y degradación proteosomal, liberando NF-κB para translocar al núcleo donde se une a elementos κB en promotores de genes target. El TUDCA ha sido investigado por su capacidad para inhibir la activación de IKK, particularmente mediante la reducción del estrés del retículo endoplásmico que puede activar IKK a través de IRE1α y su interacción con TRAF2. Al prevenir la activación de NF-κB, el TUDCA reduce la transcripción de genes que codifican citoquinas pro-inflamatorias como TNF-α, IL-1β e IL-6, quimioquinas como MCP-1 e IL-8, moléculas de adhesión como VCAM-1 e ICAM-1 que median el reclutamiento de leucocitos, y enzimas como COX-2 e iNOS que producen mediadores lipídicos inflamatorios y óxido nítrico. Adicionalmente, el TUDCA modula la activación del inflamasoma NLRP3, un complejo multiproteico que funciona como sensor de patrones moleculares asociados a daño (DAMPs) y patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs). La activación del inflamasoma NLRP3 requiere dos señales: una señal de priming que induce la expresión de componentes del inflamasoma vía NF-κB, y una señal de activación que promueve el ensamblaje del complejo NLRP3/ASC/caspasa-1. La caspasa-1 activada escinde pro-IL-1β y pro-IL-18 en sus formas maduras activas, citoquinas altamente pro-inflamatorias. El TUDCA puede inhibir la activación del inflamasoma NLRP3 mediante múltiples mecanismos: reduciendo la señal de priming vía inhibición de NF-κB; reduciendo especies reactivas de oxígeno mitocondriales que actúan como señal de activación; y manteniendo la homeostasis del calcio cuyas fluctuaciones pueden activar NLRP3. Este mecanismo de modulación inflamatoria es particularmente relevante en tejidos donde inflamación crónica de bajo grado contribuye a disfunción metabólica, incluyendo hígado, tejido adiposo, músculo esquelético y cerebro.
Influencia en la permeabilidad y composición de membranas celulares mediante inserción directa
El TUDCA, debido a su naturaleza anfipática característica de moléculas con regiones hidrofílicas e hidrofóbicas, posee la capacidad de insertarse directamente en las bicapas lipídicas que constituyen todas las membranas celulares. Esta integración física modifica múltiples propiedades biofísicas de las membranas con consecuencias funcionales significativas. Primero, la inserción de TUDCA altera la fluidez de membrana, que se refiere a la facilidad con que los lípidos y proteínas se difunden lateralmente dentro del plano de la membrana. La fluidez apropiada es crítica para múltiples procesos incluyendo el tráfico de vesículas, la función de proteínas transmembrana que requieren movilidad lateral para oligomerizar o interactuar con partners, y la formación de dominios especializados de membrana. Segundo, el TUDCA puede modificar la curvatura local de membranas, parámetro importante para procesos como gemación de vesículas, fusión de membranas y formación de estructuras tubulares en organelos como el retículo endoplásmico y el aparato de Golgi. Las propiedades detergentes suaves del TUDCA pueden facilitar estos cambios de curvatura al intercalarse entre fosfolípidos y alterar el empaquetamiento local. Tercero, el TUDCA influye en la organización de balsas lipídicas (lipid rafts), microdominios ricos en colesterol y esfingolípidos que funcionan como plataformas de señalización donde se concentran receptores específicos, proteínas de señalización y proteínas ancladas por GPI. Al modificar la composición lipídica local y las interacciones lípido-lípido, el TUDCA puede alterar la formación, estabilidad y composición proteica de estas balsas, modulando indirectamente múltiples vías de señalización que se originan en estos dominios. Cuarto, la inserción de TUDCA puede afectar la permeabilidad de membranas a iones y pequeñas moléculas, potencialmente mediante alteración del empaquetamiento de fosfolípidos o formación de defectos transitorios en la bicapa. Quinto, el TUDCA puede proteger membranas contra daño oxidativo al interferir con reacciones de peroxidación lipídica en cadena, ya que puede actuar como disruptor de la propagación del daño desde lípidos peroxidados hacia lípidos vecinos. Este mecanismo de modulación directa de propiedades de membrana representa una forma de acción que es relativamente independiente de receptores específicos y que puede tener efectos pleiotrópicos sobre virtualmente cualquier proceso que dependa de membranas funcionales, incluyendo transporte transmembrana, señalización celular, metabolismo energético mitocondrial y mantenimiento de gradientes electroquímicos.
Regulación de la expresión de transportadores de ácidos biliares y ciclo enterohepático
El TUDCA participa activamente en la regulación de su propio metabolismo mediante modulación de la expresión de transportadores especializados que median su absorción, distribución y excreción, estableciendo bucles de retroalimentación complejos. Después de su síntesis en hepatocitos y conjugación con taurina, el TUDCA es secretado activamente hacia la bilis mediante BSEP (bomba exportadora de sales biliares, ABCB11), un transportador ABC en la membrana canalicular de hepatocitos cuya expresión es inducida por FXR. Una vez en el intestino, aproximadamente 95% de los ácidos biliares, incluyendo TUDCA, son reabsorbidos en el íleon terminal mediante ASBT (transportador apical de sales biliares dependiente de sodio, SLC10A2), un cotransportador que aprovecha el gradiente de sodio para concentrar ácidos biliares desde el lumen intestinal hacia enterocitos ileales. Desde los enterocitos, los ácidos biliares son exportados hacia la circulación portal mediante OSTα/β (transportador orgánico de solutos alfa/beta), un heterodímero que facilita el eflujo basolateral. Los ácidos biliares en circulación portal retornan al hígado donde son eficientemente extraídos por hepatocitos mediante NTCP (cotransportador de taurocolato dependiente de sodio, SLC10A1) en la membrana sinusoidal. Este circuito de secreción biliar, reabsorción intestinal y recaptación hepática constituye el ciclo enterohepático, que recicla el pool de ácidos biliares múltiples veces diariamente (típicamente 4-12 ciclos por día). El TUDCA, actuando vía FXR, regula transcripcionalmente varios de estos transportadores: induce BSEP facilitando su propia excreción biliar, induce OSTα/β facilitando su retorno al hígado desde el intestino, y reprime NTCP mediante inducción de SHP que interfiere con factores de transcripción que activan NTCP, creando un mecanismo de retroalimentación que previene acumulación hepatocelular excesiva cuando los niveles de ácidos biliares son elevados. En el riñón, donde pequeñas cantidades de ácidos biliares filtrados por el glomérulo pueden ser reabsorbidos o secretados, el TUDCA también modula la expresión de transportadores como ASBT en túbulos renales y transportadores de aniones orgánicos (OATs) que median secreción tubular. Esta regulación coordinada de transportadores permite que el organismo mantenga la homeostasis de ácidos biliares dentro de rangos estrechos, balanceando síntesis de novo con recirculación enterohepática y excreción fecal o renal, y representa un mecanismo mediante el cual el TUDCA participa activamente en la regulación de su propia farmacocinética y efectos fisiológicos.
Modulación de la diferenciación y función de células inmunes
El TUDCA influye en múltiples aspectos de la biología de células del sistema inmune, modulando tanto la inmunidad innata como la adaptativa. En macrófagos, células fagocíticas que funcionan como primera línea de defensa y como presentadoras de antígenos, el TUDCA ha sido investigado por su capacidad para influir en la polarización entre fenotipos M1 (pro-inflamatorio, activado clásicamente) y M2 (anti-inflamatorio, activado alternativamente). Los macrófagos M1, inducidos por estímulos como lipopolisacárido (LPS) e interferón-gamma, producen altos niveles de citoquinas pro-inflamatorias, especies reactivas de oxígeno y óxido nítrico, y expresan moléculas coestimuladoras que activan linfocitos T. Los macrófagos M2, inducidos por citoquinas como IL-4 e IL-13, producen factores anti-inflamatorios como IL-10 y TGF-β, promueven remodelación tisular y resolución de inflamación. El TUDCA favorece la polarización hacia fenotipos M2 mediante múltiples mecanismos incluyendo inhibición de NF-κB que reduce la expresión de marcadores M1, activación de vías como STAT6 asociadas con diferenciación M2, y reducción del estrés del retículo endoplásmico que puede promover inflamación en macrófagos. En células dendríticas, que funcionan como centinelas que capturan antígenos en tejidos periféricos y migran a órganos linfoides donde activan linfocitos T naive, el TUDCA puede modular la maduración y capacidad de presentación antigénica, influenciando la expresión de MHC clase II y moléculas coestimuladoras como CD80 y CD86. En linfocitos T, el TUDCA ha sido investigado por su capacidad para modular el balance entre diferentes subtipos: linfocitos T helper 1 (Th1) que secretan interferón-gamma y promueven inmunidad celular, Th2 que secretan IL-4, IL-5 e IL-13 y promueven inmunidad humoral y respuestas alérgicas, Th17 que secretan IL-17 y están involucrados en inmunidad a patógenos extracelulares y en autoinmunidad, y linfocitos T reguladores (Tregs) que suprimen respuestas inmunes y mantienen tolerancia. El TUDCA puede favorecer la diferenciación y función de Tregs, células críticas para prevenir autoinmunidad y controlar inflamación excesiva, mediante mecanismos que incluyen modulación de células dendríticas hacia fenotipos tolerogénicos y efectos directos sobre señalización de TGF-β que promueve diferenciación de Tregs. En células de la inmunidad innata como neutrófilos y células NK (natural killer), el TUDCA puede modular funciones efectoras como la producción de especies reactivas de oxígeno mediante el estallido respiratorio, la liberación de enzimas líticas desde gránulos, y la citotoxicidad mediada por perforinas y granzimas. Este mecanismo de inmunomodulación permite que el TUDCA contribuya al mantenimiento de respuestas inmunes equilibradas que son suficientemente robustas para defender contra patógenos pero suficientemente controladas para evitar daño tisular colateral o autoinmunidad.
Influencia en la neurotransmisión y plasticidad sináptica mediante modulación de receptores NMDA y GABA
El TUDCA, al atravesar la barrera hematoencefálica, puede modular múltiples aspectos de la neurotransmisión y plasticidad sináptica en el sistema nervioso central. Ha sido investigado particularmente por su capacidad para influir en la función de receptores de glutamato tipo NMDA (N-metil-D-aspartato), canales iónicos activados por ligando que desempeñan roles críticos en plasticidad sináptica, aprendizaje y memoria. Los receptores NMDA son únicos en requerir tanto la unión de glutamato como despolarización de membrana para abrirse, funcionando como detectores de coincidencia que se activan solo cuando hay actividad presináptica (liberación de glutamato) y postsináptica (despolarización) simultáneas. La entrada de calcio a través de receptores NMDA activados inicia cascadas de señalización que modulan la fuerza sináptica mediante potenciación a largo plazo (LTP) o depresión a largo plazo (LTD), formas de plasticidad sináptica que subyacen al aprendizaje y memoria. El TUDCA puede proteger la función de receptores NMDA mediante reducción del estrés oxidativo y del estrés del retículo endoplásmico en neuronas, mantiene la expresión apropiada de subunidades de receptores NMDA, y puede modular la fosforilación de subunidades del receptor que regula su función. Sin embargo, el TUDCA también previene la sobreactivación excitotóxica de receptores NMDA que ocurre cuando concentraciones excesivas de glutamato extracelular conducen a entrada masiva de calcio neuronal, activación de proteasas dependientes de calcio como calpaínas, generación de especies reactivas de oxígeno y eventual muerte neuronal. Al modular la homeostasis del calcio intracelular y apoyar la función mitocondrial, el TUDCA puede proteger neuronas contra las consecuencias de activación excesiva de receptores NMDA. Adicionalmente, el TUDCA ha sido investigado por su capacidad para modular neurotransmisión GABAérgica inhibitoria. GABA (ácido γ-aminobutírico) es el principal neurotransmisor inhibitorio en el cerebro, y los receptores GABA-A son canales de cloruro activados por ligando cuya apertura hiperpolariza neuronas reduciendo su excitabilidad. El TUDCA puede influir en la expresión de subunidades de receptores GABA-A y en su tráfico hacia sinapsis, modulando el tono inhibitorio general en circuitos neuronales. El balance entre neurotransmisión excitatoria glutamatérgica e inhibitoria GABAérgica es crítico para función cerebral apropiada, y desbalances están asociados con múltiples formas de disfunción neuronal. Al modular ambos sistemas, el TUDCA contribuye al mantenimiento de excitabilidad neuronal equilibrada que permite procesamiento de información eficiente mientras previene hiperexcitabilidad patológica.