O receptor de lactato GPR81 : uma revisão sobre seu potencial terapêutico no sistema nervosos central com foco no tratamento da isquemia cerebral

Abstract

O receptor GPR81 é um receptor acoplado à proteína G (GPCR) que foi descoberto em 2001, mas sua ligação específica ao lactato como ligante endógeno em condições fisiológicas só foi demostrada 7 anos depois. Recentemente, a expressão e distribuição do GPR81 no encéfalo foram confirmadas. A partir de então, passou a ser sugerido que, além do papel como substrato energético, o lactato atue como um transmissor de volume no encéfalo. O GPR81 ativa diversas vias de sinalização downstream, geralmente iniciando com a inibição da adenilato ciclase pela proteína Gi e a subsequente redução das concentrações intracelulares de AMPc. O GPR81 parece atuar como um sensor metabólico e integrar o metabolismo energético, a atividade sináptica e o fluxo sanguíneo encefálico. Estudos recentes têm mostrado. progressivamente, o potencial do lactato como um agente neoroprotetor, especialmente, em condições isquêmicas, nas quais o suprimento de oxigênio e glicose são inadequados. A ativação do GPR81 mostrou resultados promissores no que diz respeito à neuroproteção, e parece modular vários processos envolvidos na fisiopatologia de diversas doenças do sistema nervosos central. Nessa revisão, iremos sumarizar a história do estudo do receptor GPR81, começando com a descrição da descoberta de sua ligação ao lactato, e discutindo os achados relativos à sua expressão e distribuição, às cascatas de transdução de sinal ativadas, ao seu papel neuroprotetor e, finalmente, proporemos o GPR81 como um possível alvo-terapêutico para o tratamento da isquemia cerebral.

GPR81 is a G-protein coupled receptor (GPCR) which was discovered in 2001, but only deorphanized 7 years later, when its affinity for lactate as an endogenous ligand was demonstrated under physiological conditions. More recently, GPR81 expression and distribution in the brain were also confirmed, and since then, function of lactate as a volume transmitter in the brain has been suggested. Altogether, these findings shed ligth on a new function of tactate acting as a signaling molecule in the central nervous system, in addition to its well-known role as a metabolic fuel for neurons. GPR81 activates several downstream pathways, starting with the G-mediated downregulation of adenylyl cyclase and subsequent decrease in cAMP levels. GPR81 seems to act as metabolic sensor, coupling energy metabolism, synaptic activity and blood flow. Recent studies have also suggested the potential role of lactate as a neuroprotective agent, especially in cerebral ischemic conditions, in which oxygen and glucose supply is inadequate. This protection is usually attributed to its role as a metabolic substrate, but the underlying mechanisms need further investigation and could be related to signaling via GPR81. The activation of the receptor showed promising results regarding neuroprotection, and modulates many processes involved in the pathophysiology of several CNS diseases. In this review, we will summarize the history of GPR81, starting with deorphanization, and discussing findings on its expression and distribution, signal transduction cascades, and its neuroprotective role. Lastly, we shall propose GPR81 as a potential target for the treatment of cerebral ischemia.