OX40 - CD134
600315 TUMOR NECROSIS FACTOR RECEPTOR SUPERFAMILY, MEMBER 4; TNFRSF4
Alternative titles; symbols
TAX-TRANSCRIPTIONALLY ACTIVATED GLYCOPROTEIN 1 RECEPTOR; TXGP1LOX40 ANTIGENLYMPHOID ACTIVATION ANTIGEN ACT35; ACT35CD134
Gene map locus 1p36
TEXT
DESCRIPTION
O anítigeno ACT35 é uma glicoproteína de superfície celular que foi descoberta através da produção de anticorpos monoclonais levantados contra a linhagem de células HUT-102. Sua expressão pode ser induzida em linfócitos por estimulação mitógena {mitógeno é uma substância freqüentemente derivada de vegetais que estimula a mitose e a transformação de linfócitos; inclui não apenas, como as fitoemaglutininas e a concanavalina A, mas também substâncias derivadas de estreptococos (associadas à estreptolisina S) e de cepas de estafilococos produtores de toxina alfa.}ou estimulação viral. Porque a distribuição nas células e tecidos se parece com o padrão do receptor de IL2, CD25, especulou-se que existe um relacionamento entre o antígeno ACT35 e a CD25.
CLONING
Latza e outros (1994) clonaram um cDNA para o antígeno ACT35 e demonstraram sua forte homologia com o antígeno previamente descrito no rato OX40. Ele é por isso outro membro da família receptor de fator de crescimento/fator de necrose tumoral. Birkeland e outros (1995) clonara cDNA e DNA genômico para o homólogo no camundongo.
GENE FUNCTION
Song e outros (2004) demonstraram que o acasalamento de OX40 sustenta a ativação da proteína cinase B (PKB) e intemedia as vias de sinalização de PKB, incluindo PI3K, GSK3, e FKHR. As células do camundongo carentes de OX40 foram incapazes de manter a atividade de PKB todo o tempo, e essa perda de atividade coincidiu com a morte celular. A expressão da atividade de PKB em células OX40)-/- responsivas reverteu o defeito de sobrevivência. Song e outros (2004) concluíram que a duração da sinalização necessária para a sobrevivência por longo tempo é muito maior do que a necessária para a proliferação.
Munks e outros (2004) descobriram que a estimulação de 4-1BB (TNFRSF9) no camundongo no momento da iniciação de um DNA, vacina poxvírus (vírus da vacínia), aumentou o número de células T CD8 de memória funcionais que responderam, enquanto a estimulação de OX40 aumentou o número de células TCD4 antígeno-específicas que responderam. A estimulação de ambos estes TNFRs aumentou a resposta de CD8 mais do que a estimulação por 4-1BB somente. Munks e outros (2004) sugeriram que a estimulação destes receptores pode melhorar a resposta para um poderoso vetor viral e pode ser útil no desenvolvimento de uma vacina.
BIOCHEMICAL FEATURES
Usando uma única dose de anticorpo competitivo contra OX40, Bansal-Pakala e outros (2001) foram capazes de impedir a indução de tolerância e de quebrar a tolerância existente ou aumentar a reatividade de células T hipo-responsivas. Bansal-Pakala e outros (2001) propuseram que o alvejamento de OX40 e possivelmente outros membros da família de receptores de fator de necrose tumoral devem ter benefícios como adjuvantes.
GENE STRUCTURE
Birkeland e outros (1995) determinaram a estrutura do gene OX40 do camundongo, a qual apresentou que existem vários corpos de intron/éxon formados entre OX40 e CD27, CD40, TNFR1 e CD95.
MAPPING
Por fluorescência de hibridização em sítio, Latza e outros (1994) mapearam o gene ACT35 no cromossomo 1p36, onde os genes para TNFR2 e o antígeno CD30 de ativação linfóide são localizados.
Birkeland e outros (1995) mapearam o gene codificador de OX40 murina no cromossomo 4 em uma área que contém o gene para TNFR2 e apresenta homologia de sintenismo {a relação entre dois lócus genéticos (não genes) representada no mesmo par de cromossomos ou (para cromossomos haplóides) no mesmo cromossomo; trata-se mais de uma relação anatômica do que segregacional}.
ANIMAL MODEL
Usando um ratos OX40-/- e um modelo de camundongo com asma, Jember e outros (2001) descobriram que camudongos de tipo selvagem tinham significativamente mais altas infiltração eosinofílica (que se cora facilmente com corante eosina; designa esses elementos celulares ou teciduais) no fluido bronquial do que o tinham os ratos Ox40-/-. Os ratos deficientes em Ox40 também tinham significativamente reduzidos níveis de citocinas Th2 (de células auxiliares 2) IL4 e IL5, porém, não elevação de IFNG, no fluido bronquial, e antígeno-específico e total IgE era reduzida no soro. Análises funcionais indicaram que o rato de tipo selagem tinha pronunciada hiperatividade das vias respiratórias comparado com o rato OX40-/-. Análises histológicas revelaram marcada infiltração celular ao redor dos bronquíolos do rato de tipo selvagem e uma ausência próxima de produção de muco no rato OX40-/-. Jember e outros (2001) concluíram que as interações OX40/OX40L são essenciais para o desenvolvimento do fenótipo asmático. Eles propuseram que estratégias alvejando ambos Ox40 e CD28 podem ser mais efetivas na prevenção do desenvolvimento de células T alérgeno-específicas.
Ox40 não é expressada em células T naive, mas é regulada para mais dentro de dois dias de ativação de antígeno. Humphreys e outros (2003) demonstraram que a perda de peso induzida pelo vírus influenza e a inflamação de células T no rato pode ser reduzida por uma proteína Ig de fusão a Ox40. Citometria de fluxo e análises de citocinas intracelulares demonstraram que o número e a proporção de células T CD8 positivas produzindo TNF foi reduzido em ratos tratados. O tratamento tardio também inibiu a perda de peso no rato com a doença estabilizada sem afetar o clareamento do vírus ou o restabelecimento das respostas antigênicas. A proliferação reduzida e aumentada apoptose de células dos pulmões acompanharam a melhora clínica do fenótipo. Humphreys e outros (2003) concluíram que a interferência com a via co-estimulatória tardia tem potencial para o tratamento de respostas imunes desreguladas nos pulmões.
Shimojima e outros (2004) descobriram que CD134 é um receptor primário para o vírus da imunodeficiência felina. A expressão de CD134 promove a ligação viral e torna as células permissivas à entrada viral, infecção produtiva, e formação de sincícios (massa protoplasmática multinucleada formada pela união secundária de células originalmente separadas).
quarta-feira, 30 de julho de 2008
domingo, 27 de julho de 2008
CXCL12 (SDF1)
600835 CHEMOKINE, CXC MOTIF, LIGAND 12; CXCL12
Alternative titles; symbols
STROMAL CELL-DERIVED FACTOR 1; SDF1PRE-B CELL GROWTH-STIMULATING FACTOR; PBSF
Gene map locus 10q11.1
TEXT
DESCRIPTION
Para informação básica sobre quimiocinas, veja CXCL11.Os fatores alfa 1 e beta 1 derivados de células do estroma são pequenas citocinas que pertencem à família das intercrinas (quimiocinas), cujos membros ativam leucócitos e são freqüentemente induzidas por estímulos pró-inflamatórios tais como lipopolissacarídeos, TNF, ou IL1. As intercrinas são caracterizadas pela presença do quatro cisteínas conservadas as quais formam duas ligações dissulfídicas. Elas podem ser classificadas em duas sub-famílias. Na sub-família CC, a qual inclui a quimiocina beta, os resíduos de cisteína são adjacentes a cada um. Na sub-família CXC, a qual inclui a quimiocina alfa, eles são separados por um aminoácido interveniente. As proteínas SDF1 pertencem ao último grupo.
CLONING
Nishikawa e outros (1988) clonaram o cDNA de SDF1 a partir de uma biblioteca de células do estroma de medula óssea de camundongo. As proteínas do camundongo são idênticas nos 89 aminácidos do terminal N, porém a forma beta tem quatro resíduos adicionais no terminal C. As SDFs do camundongo são expressadas nas linhagens de células examinadas exceto no sangue. Shirozu e outros (1995) examinaram uma biblioteca de cDNA de células pró-B com a prova do camundongo e isolaram os homólogos humanos. As seqüências previstas das proteínas humana e do camundongo são 92% idênticas.
GENE FUNCTION
Bleu e outros (1996) acharam que SDF1 é um quimioatrativo linfocitário altamente eficaz. Em adição, SDF1 induz a polimerização da actina intracelular nos linfócitos. Eles especularam que isto pode ter um papel na vigilância imune e na extravasão basal dos linfócitos e monócitos mais do que na inflamação. Eles também discutiram a filogenia (desenvolvimento evolutivo das espécies) das quimiocinas.
Simultaneamente e independentemente, Bleul e outros (1996) e Oberlin e ooutros (1996) demonstraram que a SDF1 é um ligante para o receptor de quimiocina LESTR/fusin (CXCR4) envolvido na fusão do vírus da imunodeficiência humana 1 (HIV-1) com linfócitos CD4(+). As pesquisas também demonstraram que SDF1 é um potente inibidor in vitro da infecção por linhagens do HIV-1 com tropismo para linfócitos. Oberlin e outros (1996) demonstraram que as quimiocinas CC MIP-1-ALFA, MIP-1-BETA, e RANTES, as quais foram mostradas previamente por inibir a infecção do vírus com tropismo para monócitos via CMKBR5, eram inativas contra linhagens de tropismo para linfócito. Bleul e outros (1996) mostraram que SDF1 não inibe a infecção mediada por CMKBR5 por vírus com tropismo para macrófagos e vírus com tropismo duplo.
McQuiban e outros descobriram que SDF1 é um substrato da matrix metaloproteinase 2 (MMP2), a qual cliva um tetrapeptídio do N-terminal de SDF-1. A proteína clivada, designada SDF1, apresentou perda de afinidade de ligação com CXCR4 e foi incapaz de bloquear a infecção do HIV1 dependente de CXCR4 nos linfócitos. Os autores acharam que a MMP2 secretada de macrófagos infectados por HIV-1, a qual resultou em um aumento dependente da dose na neurotoxidade mediada por SDF1, tendo em vista que a extensão total de SDF1 foi somente minimamente neurotóxica (10 vezes menos tóxica).
A implantação de SDF1 (5-67) dentro de gânglios (1- originalmente, qualquer grupo de células nervosas situado no sistema nervoso central ou periférico; atualmente, um agregado de células nervosas localizado no sistema nervoso periférico= neurogânglio; 2- cisto sinovial: um cisto que contém líquido rico em mucopolissacarídeos dentro de um tecido fibroso ou, ocasionalmente, de músculo, de osso ou de uma cartilagem semilunar; está geralmente fixado a uma bainha de tendão na mão, no punho ou no pé, ou fixado à articulação subjacente. SIN: myxoid cist, peritendinitis serosa, synovial cyst.) de camundongo resultou na morte neuronal e inflamação com déficit na proteção do comportamento neural que eram abolidos por anticorpos neutralizantes para SDF1 e uma droga inibidora de MMP. Zhang e outros (2003) concluíram que este era um novo caminho neurotóxico in vivo com um papel da demência por HIV tipo 1.
Peled e outros (1999) demonstraram que SDF1 e seu receptor CXCR4 são críticos para enxerto demedula óssea murina por repopulação de células tronco SCID humanas. Tratamento das células humanas com anticorpos anti-CXCR impediram o enxerto. Eles demonstraram mais que células CD34(+)CD38(-/low) puderam ser convertidas em células-tronco CD34(+)CD8(-/low)CXCR4(+) por pré-tratamento com IL6 e o fator de célula-tronco (KITLG), o qual aumentou a expressão de CXCR4. Este pré-tratamento potencializou a migração de SDF1 e o enxerto em camundongos transplantados pela primeira vez e pela segunda vez.
A metástase do câncer de mama ocorre em um padrão distinto envolvendo os linonodos regionais, a medula óssea, os pulmões, e o fígado, mas raramente outros órgãos. Por análises de PCR quatitativo em tempo real, imunohistoquímica, e citometria de fluxo, Muller e outros (2001) descobriram que a CXCR4 é altamente expressada nas células humanas de câncer de mama metastásicas e primárias, mas são indetectáveis no tecido mamário normal. Análises de PCR quantitativo também detectaram o pico de nível de expressão dos ligantes de CXCR4, CXCL12 (SDF1) nos linfonodos, pulmões, fígado, e medula óssea. Análises de melanomas malígnos determinaram que em adição a CXCR4 e CCR7, esses tumores também tinham altos níveis de CCR10; seus ligantes primários CCL27, uma quimiocina específica da pele envolvida no direcioamento das células T de memória para dentro da pele. Análises de citometria de fluxo e microscopia confocal a laser demonstraram que tanto CXCL12 ou CCL21 induzem altos níveis de polimerização de actina F e formação de pseudópodos nas células do câncer de mama. Essas quimiocinas, assim como os extratos dos pulmões e do fígado, também induzem a migração direcional das células do câncer de mama in vitro, o que pode ser bloqueado por anticorpos para CXCR4 ou CCL21. Análises histológicas e de PCR quantitativo mostraram que a metástase de células do câncer de mama injetadas intravenosamente ou ortotopicalmente (na posição normal) pode ser significativamente diminuída nos camundongos SCID por tratamento com anticorpos anti-CXCR4. Muller e outros (2001) propuseram que a expressão não aleatória dos receptores de quimiocina no câncer de mama e no melanoma maligno, e provavelmente em outros tipos de tumor, indicam que pequenas moléculas antaonistas de receptores de quimiocinas poder ser úteis para interferir com a progressão tumoral e a metástase em pacientes com tumor.
Lu e outros (2001) mostraram que SDF1 e BDNF (fator neurotrófico – neurotrofia: nutrição e metabolismo dos tecidos sob influência nervosa - derivado do cérebro é um fator pró-sobrevivência induzido por neurônios corticais que é necessário para a sobrevivência dos neurônios estriados. Para informação básica sobre neurotrofinas e seus recepores, veja NGFR) são quimioatrativos para células granulosas do cerebelo, e que a quimioatração de SDF1 é seletivamente inibida por receptor de efrina B (EPHB6) solúvel. Essa inibição pode ser bloqueada por uma proteína Pdz-Rgs3 truncada faltando o domíno RGS.
Petit e outros (2002) investigaram a mobilização das células tronco hematopoiéticas induzidas por CGSF, um método amplamente usado no transplante clínico. ELISA e análises imunohistológicas mostraram uma significativa redução da SDF1 no plasma da medula óssea humana e do camundongo e osteoblasto imaturo, mas não no sangue periférico, dentro de 24 horas de tratamento com GCSF. Eles também notaram que o declínio é precedido por um repentino aumento transitório da proteína SDF1 no plasma da medula e de mRNA em osteoblastos imediatamente após a injeção de GCSF. Análises de imunoblot determinaram que a redução de SDF1 é mediada pela elastase do neutrófilo.
In vivo, a quimiotaxia por SDF1 foi parcialmente restaurada pela inibição da elastase. Em contraste, a expressão do receptor de SDF1, CXCR4, é primeiro regulado para menos antes de ser significativamente regulado para mais nas células tronco após o tratamento com GCSF, correspondendo à oscilações nos níveis de GCSF e SDF1. O tratamento pós transplante de camundongos SCID diabéticos não obesos com anticorpos para CXCR4 ou para SDF1 bloqueia significativamente a saída de ambas células madura e células tronco para dentro do sangue periférico.
Usando imunohistoquímica, Pablos e outros (2003) detectaram forte coloração para CXCL12 no revestimento hiperplásico e para dentro da matriz extracelular e revestimento perivascular, incluindo o sangue do endotélio vascular, de artrite reumatóide e parte sinovial da osteoartrite, comparado com fraca coloração restrita para a camada singular de sinoviócitos na linhagem de membrana sinovial saudável. O receptor de CXCL12, CXCR4, estava presente em ambas as doenças e no tecido sinovial saudável.
Análises de Northern blot de sinoviócitos semelhantes a fibroblastos de OA (osteoartrite) e RA (artrite reumatóide) detectaram que a expressão de CXCL12 não era induzida por citocinas pró-inflamatórias, fatores angiogênicos, ou hypoxia (diminuição do oxigênio abaixo do nível normal nos gases inspirados, no sangue arterial ou nos tecidos, à exceção da anoxia – ausência total ou quase completa do oxigênio nos gases insirados, no sangue arterial ou nos tecidos). A expressão de CXCL12 não foi detectada nas linhagens celulares endoteliais ou nos linfócitos do sangue periférico por análises de Northern blot. A remoção de moléculas de sulfato de heparan das células endoteliais eliminou a imuno-coloração de CXCL12 dessas células, sugerindo que CXCL12 acumula na superfície celular do endotélio. Implantação subcutânea de matrigel (gel de matriz?) contendo CXCL12 tampa a angiogênese induzida no camundongo. Pablos e outros (2003) concluíram que o aumento na produção de CXCL12 na Artrite Reumatóide sinovial levou a sua acumulação de fatores sensitivos à heparitinase (sintetase da heparina) das células endoteliais, e que CXCL12 participa na angiogênese associada com a inflamação crônica.
Levesque e outros (2003) demonstraram que a mobilização de células progenitoras hematopoiéticas (HPCs) por CGSF ou por ciclofosfamida (um agente alquilante com atividade antitumoral e empregos semelhantes aos da substância original, a mostarda nitrogenada – cloridrato de mecloretamina; também é supressor da atividade de células B e da produção de anticorpos, sendo usada nas doenças auto-imunes) foi devida a ruptura da via quimiotáxica de CXCR4/CXCL12. A mobilização das HPCs coincidiu in vivo com a clivagem do terminal N do receptor CXCR4 encontrado nas HPCs. Isso resultou na perda da resposta quimiotáxica das HPCs para o ligante de CXCR4, CXCL12. A concentração de CXCL12 também foi diminuída in vivo na medula óssea de camundongos mobilizados, e este decréscimo coincidiu cm a acumulação de proteases do soro capazes de uma clivagem direta e inativação de CXCL12. Como ambas CXCL12 e CXCR4 são essenciais para o direcionamento e retenção das HPCs na medula óssea, a degradação proteolítica de CXCL12 e CXCL4 pode representar uma etapa crítica na mobilização das HPCs para dentro do sangue periférico por GCSF ou ciclofosfamida.
Chan e outros (2003) investigaram a expressão de quimiocinas e de receptores de quimiocinas nos olhos com linfoma de células B intra-ocular primário (PIOL). Todos os 3 olhos com PIOL apresentaram patologia similar, com típica difusão de grandes células B linfomáticas entre o pigmento retinal do epitélio (RPE) e a membrana Bruch. Os olhos também mostraram um perfil similar de retina com expressão de CXCR4 e CXCR5 (BLR1) nas células do linfoma. Os transcritos de CXCL13 e CXCL12 foram enconrados somente no RPE e não nas células malignas. Nenhuma expressão de quimiocina foi detectada nas células do RPE de um olho normal de controle. Desde que quimiocinas e receptores de quimiocina seletivos para células B foram identificados nas células B malignas no RPE em olhos com PIOL, a inibição de quimio-atrativos de células B deverá ser uma futura estratégia para o tratamento de PIOL.
Fibrócitos presentes na circulação periférica foram primeiro identificados por Bucala e outros (1994). Essas células compreendem um componente menor do grupo organizado de leucócitos circulantes (menos de 1%) e expressaram um padrão característico de marcadores, incluindo o colágeno I e CD45. Quando cultivadas in vitro, estas células tornam-se aderentes e desenvolvem morfologia de fuso afiado. Estudos subseqüentes demonstraram que esses fibrócitos circulantes expressam receptores de quimiocina tais como CXCR4 e CCR7. Fibrose pulmonar foi originariamente pensada por ser mediada somente por fibroblastos dos pulmões. Phillips e outros (2004) demonstraram que uma população de fibrócitos humanos circulantes positivos para CD45, colágeno de tipo I, e CXCR4 migram em resposta a CXCL12 e trafegam para os pulmões num modelo murino de fibrose pulmonar induzida por bleomicina (sulfato de bleomicina é um antibiótico anti-neoplásico que produz fibrose pulmonar). Eles demonstraram que os fibrócitos murinos desse tipo também trafegam para os pulmões em resposta a uma provocação de bleomicina. O recrutamento máximo intra-pulmonar desses fibrócitos diretamente correlacionou-se com o aumento do depósito de colágeno nos pulmões. O tratamento de animais expostos a bleomicina com anticorpos neutralizantes anti-CXCL12 inibiu o recrutamento intrapulmonar de fibrócitos circulantes desse tipo e atenuou a fibrose nos pulmões. Assim, Phillips e outros (2004) demonstraram que fibrócitos circulantes contribuem para a patogênese da fibrose pulmonar.
O centro germinativo (GC) é organizado em zonas escuras e claras. Células B nas zonas escuras, chamadas centroblastos, submetem-se à rápida proliferação e hiper-mutação somática de seus genes variáveis de anticorpos. Os centroblastos então tornam-se menores, não divisores de centrócitos e submetem-se à seleção na zona clara baseado na afinidade de seus anticorpos de superfície para o antígeno indutor. A zona clara também contém células T auxiliares e células dendríticas foliculares que seqüestram o antígeno. A falência para diferenciação resulta na apoptose do centrócito tendo em vista que os centrócitos que se ligam ao antígeno e recebem as células T auxiliares saem do centro germinativo como células plasmáticas de vida longa e células B de memória. Alguns centrócitos podem também retornar à zona escura para proliferação e mutação adicional. Usando abordagens genética e farmacológica, Allen e outros (2004) demonstraram que CXCR4 foi essencial para segregação dos centros germinativos em zonas escuras e claras. Na presença do BCL2 anti-apoptótico, as células B tiveram respostas quimiotáxicas robustas para o ligante de CXCR4, CXCL12, assim como para CXCL13, o ligante de CXCR5. CXCL12 foi mais abundante na dona escura, e CXCR4 foi mais abundante nos centroblastos e nos centrócitos. Em contraste, CXCR5 ajudou a direção de células para a zona clara com CXCL13 positiva, mas não foi essencial para segregação das duas zonas. CXCL13 e CXCL5 foram requeridas para o coreto posicionamento da zona clara. Allen e outros (2004) concluíram que esses quimiocinas e seus receptores são críticos para o movimento das células para diferenciar partes do centro germinativo e para criação de aparência histológica distinta do centro germinativo.
Em pacientes com retinopatia diabetic proliferative, Butler e outros (2005) demonstraram que as concentrações de SDF1 foram significativamente aumentadas no vítreo e correlacionada com a severidade da doença. O tratamento dos pacientes com triamcinolone decresceu os níveis de SDF1 no vítreo com marcada melhora da doença. Em um modelo de camundongo com retinopatia diabética prolierativa, os níveis de SDF1 emparelhando aqueles em pacientes induziram a retinopatia no camundongo, a neovascularização. Butler e outros (2005) concluíram que SDF1 atua num papel maior na retinopatia proliferativa.
Usando imuno-histoquímica, Lieberam e outros (2005) demonstraram que os neurônios do motor do ventre (vMNs) transitoriamente expressaram CXCR4 como seguiram sua trajetória ventral, visto que CXCL12 foi expressada por células mesenquimais circundando o tubo neural do ventre. Em camundongos carentes de CXCR4 ou CXCL12, os neurônios do motor ventral adoraram um neurônio do motor dorsal (dMN) por trajetória. Axônios de neurônios deficientes em CXCR4 freqüentemente invadiram o gânglio sensorial, uma característica da trajetória dMN (neurônio do motor dorsal). [OBS.: Axônio: o processo único de uma célula nervosa que, em condições normais, conduz os impulsos nervosos para longe do corpo celular e seus processos remanescentes (dendritos). Como os dendritos e corpos da célula nervosa os axônios contêm um grande número de neurofibrilas.] Lieberam e outros (205) concluíram que a proteína G casada com o sistema de receptor de sinalização controla a precisão da tragetória inicial do motor de axônio e que CXCR4 é um efetor crucial da via transcricional especificando a conectividade com neurônios do motor ventral.
Jin e outros (2006) descobriram que citocnas hematopoiéticas, particularmente Kitlg e Tpo (THPO), induziram a liberação de SDF1 a partir de plaquetas do camundongo e aumentaram a neovascularização de membros traseiros isquêmicos através da mobilização de progenitores hematopoiéticos CXCR4(+)/VEGFR(+) (KDR) denominados hemangiócitos. A revascularização foi profundamente enfraquecida nos camundongos deficientes em metaloproteinase 9, os quais tem enfraquecida a liberação de KITLG solúvel a partir de membranas Kitlg, assim como os camundongos deficientes em TPO e TPOR (MPL). O transplante de hemangiócitos CXCR4(+)/VEGFR(+) restaurou a revascularização nos camundongos deficientes em MMP9. Jin e outros (2006) concluíram que as citocinas hematopoiéticas, através graduada disposição de SDF1 derivado de plaquetas, sustentam a mobilização e recrutamento de hemangiócitos CXCR4(+)/ VEGRF(+).
Usando estimativa celular, molecular, biológica e farmacológica, Burns e outros (2006) identificaram CXCR7 como um receptor alternativo para SDF1 e ITAC (CXCL11). Análises de citrometria de fluxo e Northern blot demonstraram que CXCR7 era altamente expressada em células transformadas humanas e de camundongo, células endoteliais, e tecido embrionário. O tratamento com antagonistas deSDF1/CXCR7 reduziu o volume do tumor em camundongos modelos tumorais. Burns e outros (2006) cocluíram que CXCR7 é um receptor de citocina envolvido num número de processos patológicos, incluindo crescimento celular, sobrevivência e adesão, assim como no crescimento tumoral. Eles propuseram que CXCR7 possa ser um elo entre a inflamação e o câncer.
Begley e outros (2007) demonstraram que fibroblastos do estroma velhos secretaram CXCL12, o que estimulou especificamente a proliferação de células epiteliais da próstata. A resposta proliferativa mediada por CXCL12 pode ser tanto dependente de EPK quanto independente desta. CXCL12 iniciou uma resposta transcricional global complexa nas células epiteliais da próstata envolvendo estimulação de genes codificadores de proteínas envolvidas na proliferação celular, progressão do ciclo celular, metástase tumoral, e mobilidade celular e repressão a genes codificadores de proteínas envolvidas na adesão célula-célula e resistência à apoptose.
Mendez-Ferrer e outros (2008) demonstraram que as células-tronco hematopoiéticas circulantes e seus progenitores exibem robusta flutuação cardíaca, atingindo o ponto máximo 5 horas após a iniciação da radiação e atingindo uma profundeza 5 horas após o apagão. Oscilações circadianas (relativas a variações ou ritmos biológicos com ciclo de aproximadamente 24 horas) foram marcadamente alteradas quando os camundongos fora sujeitados a contínua radiação ou a “jet lag” (dessincronose: desequilíbrio do ritmo circadiano normal resultante de viagem em velocidade subsônica ou supersônica através de um número variado de fusos horários, que leva à fadiga, irritabilidade e vários distúrbios funcionais.) (definida como um deslocamento de 12 horas). Células-tronco hematopoiéticas circulantes e seus progenitores flutuaram em antifase com a expressão da quimiocina CXCL12 no micro-envolvimento da medula óssea. Uma liberação cíclica de células tronco hematopoiéticas e a expressão de CXCL12 é regulada pelos genes do cerne de um relógio molecular através da secreção noradrenalina (norepinefrina: é um hormônio catecolamínico cuja forma natural é D, mas a forma L também apresenta alguma atividade; a base é considerada o mediador adrenergético pós-ganglionar, atuando sobre os receptores alfa e beta; é armazenada em grânulos cromafins na medula supra-renal, em quantidades muito menores do que a epinefrina, e secretada em resposta à hipotensão e ao estresse físico; em contraste com a epinefrina, exerce pouco efeito sobre o músculo liso do brônquico, processos metabólicos e débito cardíaco, porém possui efeitos vasoconstritores pronunciados e é utilizada farmacológicamente como vasopressor, primeiramente na forma do sal bitartarato) pelo sistema nervoso simpático. Esses sinais adrenérgicos são localmente entregues por nervos na medula óssea, transmitidos às células do estroma por receptores adrenérgicos beta 3 (ADRB3), levando ao decréscimo do conteúdo nuclear do fator de transcrição de Sp1 (CGSF) e à rápida regulação para menos de CXCL12. Mendez-Ferrer e outros (2008) concluíram que uma liberação de circadiano, neuralmente dirigido das células tronco hematopoiéticas durante o período de descanso do do animal pode promover a regeneração do nicho das células tronco e possivelmente de outros tecidos.
GENE STRUCTURE
Shirozu e outros (1995) identificaram clones genômicos de SDF1 e demonstraram que as isoformas alfa e beta são uma conseqüência de splicing alternativo de um único gene. A forma alfa é derivada dos éxons 1 a 3 enquanto a forma beta contém seqüência adicional a partir do éxon 4. O gene humano inteiro tem aproximadamente 10 quilobases.
MAPPING
Shirozu e outros (1995) imapearam o ene SDF1 por fluorescência de hibridização em sítio para o cromossomo 10q1.1
MOLECULAR GENETICS
SDF1 é um ligante principal para CXCR4 (NPY3R), um co-receptor com CD4 para o vírus de tipo 1 da imunodeficiência humana com tropismo para linhagem celular de linfócitos T. Winkler e outros (1998) identificaram um polimorfismo comum, designado SDF1-3-prime-A, num segmento evolucionariamente conservado da região do prime-3 não traduzido do transcrito do gene estrutural de SDF1. Em estado de homozigose, o SDF1-3-prime-A retardou o estabelecimento da AIDS, de acordo com uma análise de associação genética de 2.857 pacientes registrados em cinco estudos de subgrupos da AIDS. O efeito recessivo protetor do polimorfismo foi aumentadamente pronunciado em indivíduos infectados com HIV-1 por longos períodos, foi duas vezes mais forte do que a restrição genética dominante para a AIDS conferida pelas variantes de receptores de citocina CCR5 e CCR2, e foi complementar com essas mutações no retardo para o estabelecimento da AIDS.
ANIMAL MODEL
Ma e outros (1998) descobriram que camundongos deicientes em CXCR4 ou seus ligantes SDF1 morreram perinatalmente com defeitos em ambos os sistemas hematopoiéticos e nervoso, visto que os heterozigotos eram normais. Reduzidas linfopoiese B e mielopoiese foram observadas no fígado fetal, e a mielopoiese era ausente na medula óssea; entretanto, a linfopoiese T era normal. No sistema nervoso, o cerebelo desenvolveu com uma camada de células granulosas externa irregular, células Purkinje ectopicalmente localizadas, e numerosos grupos de células cromofílicas de células granulosas que tinham migrado anormalmente dentro do primórdio cerebelar.
Usando imuno-histoquímica e um camundongo defciente em SDF1, Zhu e outros (2002) mostraram que SDF1 funciona com um quimioatrativo secretado das meninges de roedores de tipo selvagem embrionários e pós-natais, atraindo células com camadas de grânulos (EGL) embriônicos mas não pós-natais para o cerebelo. Zhu e outros (2002) concluíram que SDF1 é o prediminante, senão o único, atrativo nas meninges de células EGL.
Knaut e outros (2003) aplicaram genética e imagem in vivo para mostrar que “odysseus”, um peixe-zebra (zebrafish) homólogo da proteína G casada/emparelhada com o receptor de quimiocina CXCR4, é requerido especificamente em células de germes para sua quimiotaxia. As células de germes mutantes para Odysseus são hábeis para ativar o programa migratório, mas pecam em submeter a migração direcionada junto a seus tecidos alvejados, resultando em aleatória dispersão das células dos germes. SDF1, o presuntivo cognato ligante para CXCR4, apresentou uma perda similar de função fenotípica (determinada pela genética e pelo ambiente) e pode recrutar células de germes para sítios ectópicos (do local em que se encontra) no embrião, assim identificando um par de ligantes a receptores de vertebrados guiando as células migratórias dos germes em todos os estágios da migração junto a seus alvos.
As células de germs primordiais (PGCs) são as progenitoras dos espermas ou de oócitos. SDF1 e seu receptor fisiológico primordal CXCR4 eram conhecidos por ter múltiplas funções essenciais no desenvolvimento, incluindo colonização da medula óssea por células hematopoiéticas e localização dos neurônios dentro do cerebelo durante a embriogênese assim como a linfopoiese B e a cardiovasculogênese. Ara e outros (2003) mostraram que PGCs tem expressão de CXCR4 na superfície celular e que, nos camundongos SDF1 -/-, as PGCs submetem diretamente a migração através dos tecidos dos embriões, mas os números de PGCs nas gônadas (órgão que produz células sexuais; testículo ou ovário) são significativamente reduzidas. A proliferação de PGCs dentro das gônadas parece normal nos camundongos mutantes. Esses achados revelaram o papel essencial do SDF1 no desenvolvimento da PGC murina aceitavelmente por controlar a colonização das gônadas por PGCs.
Regeneração do miocárdio por via de mobilização de células-tronco no momento do enfarte do miocárdio é sabido ocorrer, embora o mecanismo para o direcionamento das células-tronco para dentro do tecido enfartado e se essa abordagem pode ser usada para tratamento com cardiomiopatia isquêmica fossem desconhecidos. Askari e outros (2003) investigaram essas questões em um modelo de rato Lewis de cardiomaiopatia isquêmica que envolvia ligação da artéria descendente anterior esquerda. Eles estudaram os efeitos da mobilização de células tronco por uso do fator de estimução de colônias de granulócitos (CGSF) com ou sem transplante de células singênicas (de indivíduos geneticamente idênticos). Os achados foram interpretados como demonstrando que SDF1 é suficiente para induzir o direcionamento terapêutico de células-tronco para o miocárdio injuriado e sugeriram uma estratégia para enxerto direcionado de células-tronco para dentro do tecido injuriado.
HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS TYPE 1, RESISTANCE TO [CXCL12, 801G-A, 3-PRIME UTR ]
SDF1 alfa, uma das duas variantes de splicings transcricionais do gene de SDF1, é capaz de regular CXCR4 para menos em células por indução de endocitose, efetivamente bloqueando a infecção de linhagens do HIV-1 com tropismo para T mas não com tropismo para Macrófagos. Uso de co-receptores CXCR4 por linhagens virais que emergem durante o estado latente da infecção do HIV-1, junto com a demonstração de que SDF1 efetivamente inibe a replicação do HIV-1, impeliram Winkler e outros (1998) a buscar por variantes polimórficas do gene estrutural de SDF1 que deveriam influenciar a transmissão ou a patogênese do HIV-1. Eles examinaram 1.354 dos 3.526 pares de base em transcritos de SDF1 beta humano com uma série de prímers de PCR e ensaios de SSCP heteroduplex (de dupla fita) em um sub-grupo de 144 pacientes listados em 5 sub-conjuntos. Análises de seqüência de uma variante comum revelou uma transição de G para A na posição 801, contando do códon iniciador ATG, no prime-3 do UTR de uma seqüência de referência (GenBank). O polimorfismo foi representado no transcrito de SDF1 beta mas não no transcrito de SDF1 alfa. O polimorfismo foi designado SDF1-3-prime UTR-801G-A (abreviado como SDF1-3-prime-A). Devido a essa variante ter eliminado um sítio de restrição MspI, um ensaio PCR-RFLP foi usado para rápida detecção dos genótipos. A freqüência do alelo carregando 801-A foi encontrada por ser 0.211 em caucasiano, 0.160 em hispânicos, 0.057 em afro-americanos e 0.257 em asiáticos. Numa análise de associação genética de 2.857 pacientes registrados em 5 estudos de sub-grupos da AIDS, Winkler e outros (1998) acharam que pessoas homozigóticas para 801A apresentaram um retardo no estabelecimento da AIDS. O efeito protetor ressessivo de 801-A foi aumentadamente pronunciado em indivíduos infectados com HIV-1 por longos período, foi duas vezes mais forte que a restrição genética da AIDs conferida por CCR5 e CCR2 nessas populações e foi complementar a essas mutações no retardamento do estabelecimento da AIDS.
600835 CHEMOKINE, CXC MOTIF, LIGAND 12; CXCL12
Alternative titles; symbols
STROMAL CELL-DERIVED FACTOR 1; SDF1PRE-B CELL GROWTH-STIMULATING FACTOR; PBSF
Gene map locus 10q11.1
TEXT
DESCRIPTION
Para informação básica sobre quimiocinas, veja CXCL11.Os fatores alfa 1 e beta 1 derivados de células do estroma são pequenas citocinas que pertencem à família das intercrinas (quimiocinas), cujos membros ativam leucócitos e são freqüentemente induzidas por estímulos pró-inflamatórios tais como lipopolissacarídeos, TNF, ou IL1. As intercrinas são caracterizadas pela presença do quatro cisteínas conservadas as quais formam duas ligações dissulfídicas. Elas podem ser classificadas em duas sub-famílias. Na sub-família CC, a qual inclui a quimiocina beta, os resíduos de cisteína são adjacentes a cada um. Na sub-família CXC, a qual inclui a quimiocina alfa, eles são separados por um aminoácido interveniente. As proteínas SDF1 pertencem ao último grupo.
CLONING
Nishikawa e outros (1988) clonaram o cDNA de SDF1 a partir de uma biblioteca de células do estroma de medula óssea de camundongo. As proteínas do camundongo são idênticas nos 89 aminácidos do terminal N, porém a forma beta tem quatro resíduos adicionais no terminal C. As SDFs do camundongo são expressadas nas linhagens de células examinadas exceto no sangue. Shirozu e outros (1995) examinaram uma biblioteca de cDNA de células pró-B com a prova do camundongo e isolaram os homólogos humanos. As seqüências previstas das proteínas humana e do camundongo são 92% idênticas.
GENE FUNCTION
Bleu e outros (1996) acharam que SDF1 é um quimioatrativo linfocitário altamente eficaz. Em adição, SDF1 induz a polimerização da actina intracelular nos linfócitos. Eles especularam que isto pode ter um papel na vigilância imune e na extravasão basal dos linfócitos e monócitos mais do que na inflamação. Eles também discutiram a filogenia (desenvolvimento evolutivo das espécies) das quimiocinas.
Simultaneamente e independentemente, Bleul e outros (1996) e Oberlin e ooutros (1996) demonstraram que a SDF1 é um ligante para o receptor de quimiocina LESTR/fusin (CXCR4) envolvido na fusão do vírus da imunodeficiência humana 1 (HIV-1) com linfócitos CD4(+). As pesquisas também demonstraram que SDF1 é um potente inibidor in vitro da infecção por linhagens do HIV-1 com tropismo para linfócitos. Oberlin e outros (1996) demonstraram que as quimiocinas CC MIP-1-ALFA, MIP-1-BETA, e RANTES, as quais foram mostradas previamente por inibir a infecção do vírus com tropismo para monócitos via CMKBR5, eram inativas contra linhagens de tropismo para linfócito. Bleul e outros (1996) mostraram que SDF1 não inibe a infecção mediada por CMKBR5 por vírus com tropismo para macrófagos e vírus com tropismo duplo.
McQuiban e outros descobriram que SDF1 é um substrato da matrix metaloproteinase 2 (MMP2), a qual cliva um tetrapeptídio do N-terminal de SDF-1. A proteína clivada, designada SDF1, apresentou perda de afinidade de ligação com CXCR4 e foi incapaz de bloquear a infecção do HIV1 dependente de CXCR4 nos linfócitos. Os autores acharam que a MMP2 secretada de macrófagos infectados por HIV-1, a qual resultou em um aumento dependente da dose na neurotoxidade mediada por SDF1, tendo em vista que a extensão total de SDF1 foi somente minimamente neurotóxica (10 vezes menos tóxica).
A implantação de SDF1 (5-67) dentro de gânglios (1- originalmente, qualquer grupo de células nervosas situado no sistema nervoso central ou periférico; atualmente, um agregado de células nervosas localizado no sistema nervoso periférico= neurogânglio; 2- cisto sinovial: um cisto que contém líquido rico em mucopolissacarídeos dentro de um tecido fibroso ou, ocasionalmente, de músculo, de osso ou de uma cartilagem semilunar; está geralmente fixado a uma bainha de tendão na mão, no punho ou no pé, ou fixado à articulação subjacente. SIN: myxoid cist, peritendinitis serosa, synovial cyst.) de camundongo resultou na morte neuronal e inflamação com déficit na proteção do comportamento neural que eram abolidos por anticorpos neutralizantes para SDF1 e uma droga inibidora de MMP. Zhang e outros (2003) concluíram que este era um novo caminho neurotóxico in vivo com um papel da demência por HIV tipo 1.
Peled e outros (1999) demonstraram que SDF1 e seu receptor CXCR4 são críticos para enxerto demedula óssea murina por repopulação de células tronco SCID humanas. Tratamento das células humanas com anticorpos anti-CXCR impediram o enxerto. Eles demonstraram mais que células CD34(+)CD38(-/low) puderam ser convertidas em células-tronco CD34(+)CD8(-/low)CXCR4(+) por pré-tratamento com IL6 e o fator de célula-tronco (KITLG), o qual aumentou a expressão de CXCR4. Este pré-tratamento potencializou a migração de SDF1 e o enxerto em camundongos transplantados pela primeira vez e pela segunda vez.
A metástase do câncer de mama ocorre em um padrão distinto envolvendo os linonodos regionais, a medula óssea, os pulmões, e o fígado, mas raramente outros órgãos. Por análises de PCR quatitativo em tempo real, imunohistoquímica, e citometria de fluxo, Muller e outros (2001) descobriram que a CXCR4 é altamente expressada nas células humanas de câncer de mama metastásicas e primárias, mas são indetectáveis no tecido mamário normal. Análises de PCR quantitativo também detectaram o pico de nível de expressão dos ligantes de CXCR4, CXCL12 (SDF1) nos linfonodos, pulmões, fígado, e medula óssea. Análises de melanomas malígnos determinaram que em adição a CXCR4 e CCR7, esses tumores também tinham altos níveis de CCR10; seus ligantes primários CCL27, uma quimiocina específica da pele envolvida no direcioamento das células T de memória para dentro da pele. Análises de citometria de fluxo e microscopia confocal a laser demonstraram que tanto CXCL12 ou CCL21 induzem altos níveis de polimerização de actina F e formação de pseudópodos nas células do câncer de mama. Essas quimiocinas, assim como os extratos dos pulmões e do fígado, também induzem a migração direcional das células do câncer de mama in vitro, o que pode ser bloqueado por anticorpos para CXCR4 ou CCL21. Análises histológicas e de PCR quantitativo mostraram que a metástase de células do câncer de mama injetadas intravenosamente ou ortotopicalmente (na posição normal) pode ser significativamente diminuída nos camundongos SCID por tratamento com anticorpos anti-CXCR4. Muller e outros (2001) propuseram que a expressão não aleatória dos receptores de quimiocina no câncer de mama e no melanoma maligno, e provavelmente em outros tipos de tumor, indicam que pequenas moléculas antaonistas de receptores de quimiocinas poder ser úteis para interferir com a progressão tumoral e a metástase em pacientes com tumor.
Lu e outros (2001) mostraram que SDF1 e BDNF (fator neurotrófico – neurotrofia: nutrição e metabolismo dos tecidos sob influência nervosa - derivado do cérebro é um fator pró-sobrevivência induzido por neurônios corticais que é necessário para a sobrevivência dos neurônios estriados. Para informação básica sobre neurotrofinas e seus recepores, veja NGFR) são quimioatrativos para células granulosas do cerebelo, e que a quimioatração de SDF1 é seletivamente inibida por receptor de efrina B (EPHB6) solúvel. Essa inibição pode ser bloqueada por uma proteína Pdz-Rgs3 truncada faltando o domíno RGS.
Petit e outros (2002) investigaram a mobilização das células tronco hematopoiéticas induzidas por CGSF, um método amplamente usado no transplante clínico. ELISA e análises imunohistológicas mostraram uma significativa redução da SDF1 no plasma da medula óssea humana e do camundongo e osteoblasto imaturo, mas não no sangue periférico, dentro de 24 horas de tratamento com GCSF. Eles também notaram que o declínio é precedido por um repentino aumento transitório da proteína SDF1 no plasma da medula e de mRNA em osteoblastos imediatamente após a injeção de GCSF. Análises de imunoblot determinaram que a redução de SDF1 é mediada pela elastase do neutrófilo.
In vivo, a quimiotaxia por SDF1 foi parcialmente restaurada pela inibição da elastase. Em contraste, a expressão do receptor de SDF1, CXCR4, é primeiro regulado para menos antes de ser significativamente regulado para mais nas células tronco após o tratamento com GCSF, correspondendo à oscilações nos níveis de GCSF e SDF1. O tratamento pós transplante de camundongos SCID diabéticos não obesos com anticorpos para CXCR4 ou para SDF1 bloqueia significativamente a saída de ambas células madura e células tronco para dentro do sangue periférico.
Usando imunohistoquímica, Pablos e outros (2003) detectaram forte coloração para CXCL12 no revestimento hiperplásico e para dentro da matriz extracelular e revestimento perivascular, incluindo o sangue do endotélio vascular, de artrite reumatóide e parte sinovial da osteoartrite, comparado com fraca coloração restrita para a camada singular de sinoviócitos na linhagem de membrana sinovial saudável. O receptor de CXCL12, CXCR4, estava presente em ambas as doenças e no tecido sinovial saudável.
Análises de Northern blot de sinoviócitos semelhantes a fibroblastos de OA (osteoartrite) e RA (artrite reumatóide) detectaram que a expressão de CXCL12 não era induzida por citocinas pró-inflamatórias, fatores angiogênicos, ou hypoxia (diminuição do oxigênio abaixo do nível normal nos gases inspirados, no sangue arterial ou nos tecidos, à exceção da anoxia – ausência total ou quase completa do oxigênio nos gases insirados, no sangue arterial ou nos tecidos). A expressão de CXCL12 não foi detectada nas linhagens celulares endoteliais ou nos linfócitos do sangue periférico por análises de Northern blot. A remoção de moléculas de sulfato de heparan das células endoteliais eliminou a imuno-coloração de CXCL12 dessas células, sugerindo que CXCL12 acumula na superfície celular do endotélio. Implantação subcutânea de matrigel (gel de matriz?) contendo CXCL12 tampa a angiogênese induzida no camundongo. Pablos e outros (2003) concluíram que o aumento na produção de CXCL12 na Artrite Reumatóide sinovial levou a sua acumulação de fatores sensitivos à heparitinase (sintetase da heparina) das células endoteliais, e que CXCL12 participa na angiogênese associada com a inflamação crônica.
Levesque e outros (2003) demonstraram que a mobilização de células progenitoras hematopoiéticas (HPCs) por CGSF ou por ciclofosfamida (um agente alquilante com atividade antitumoral e empregos semelhantes aos da substância original, a mostarda nitrogenada – cloridrato de mecloretamina; também é supressor da atividade de células B e da produção de anticorpos, sendo usada nas doenças auto-imunes) foi devida a ruptura da via quimiotáxica de CXCR4/CXCL12. A mobilização das HPCs coincidiu in vivo com a clivagem do terminal N do receptor CXCR4 encontrado nas HPCs. Isso resultou na perda da resposta quimiotáxica das HPCs para o ligante de CXCR4, CXCL12. A concentração de CXCL12 também foi diminuída in vivo na medula óssea de camundongos mobilizados, e este decréscimo coincidiu cm a acumulação de proteases do soro capazes de uma clivagem direta e inativação de CXCL12. Como ambas CXCL12 e CXCR4 são essenciais para o direcionamento e retenção das HPCs na medula óssea, a degradação proteolítica de CXCL12 e CXCL4 pode representar uma etapa crítica na mobilização das HPCs para dentro do sangue periférico por GCSF ou ciclofosfamida.
Chan e outros (2003) investigaram a expressão de quimiocinas e de receptores de quimiocinas nos olhos com linfoma de células B intra-ocular primário (PIOL). Todos os 3 olhos com PIOL apresentaram patologia similar, com típica difusão de grandes células B linfomáticas entre o pigmento retinal do epitélio (RPE) e a membrana Bruch. Os olhos também mostraram um perfil similar de retina com expressão de CXCR4 e CXCR5 (BLR1) nas células do linfoma. Os transcritos de CXCL13 e CXCL12 foram enconrados somente no RPE e não nas células malignas. Nenhuma expressão de quimiocina foi detectada nas células do RPE de um olho normal de controle. Desde que quimiocinas e receptores de quimiocina seletivos para células B foram identificados nas células B malignas no RPE em olhos com PIOL, a inibição de quimio-atrativos de células B deverá ser uma futura estratégia para o tratamento de PIOL.
Fibrócitos presentes na circulação periférica foram primeiro identificados por Bucala e outros (1994). Essas células compreendem um componente menor do grupo organizado de leucócitos circulantes (menos de 1%) e expressaram um padrão característico de marcadores, incluindo o colágeno I e CD45. Quando cultivadas in vitro, estas células tornam-se aderentes e desenvolvem morfologia de fuso afiado. Estudos subseqüentes demonstraram que esses fibrócitos circulantes expressam receptores de quimiocina tais como CXCR4 e CCR7. Fibrose pulmonar foi originariamente pensada por ser mediada somente por fibroblastos dos pulmões. Phillips e outros (2004) demonstraram que uma população de fibrócitos humanos circulantes positivos para CD45, colágeno de tipo I, e CXCR4 migram em resposta a CXCL12 e trafegam para os pulmões num modelo murino de fibrose pulmonar induzida por bleomicina (sulfato de bleomicina é um antibiótico anti-neoplásico que produz fibrose pulmonar). Eles demonstraram que os fibrócitos murinos desse tipo também trafegam para os pulmões em resposta a uma provocação de bleomicina. O recrutamento máximo intra-pulmonar desses fibrócitos diretamente correlacionou-se com o aumento do depósito de colágeno nos pulmões. O tratamento de animais expostos a bleomicina com anticorpos neutralizantes anti-CXCL12 inibiu o recrutamento intrapulmonar de fibrócitos circulantes desse tipo e atenuou a fibrose nos pulmões. Assim, Phillips e outros (2004) demonstraram que fibrócitos circulantes contribuem para a patogênese da fibrose pulmonar.
O centro germinativo (GC) é organizado em zonas escuras e claras. Células B nas zonas escuras, chamadas centroblastos, submetem-se à rápida proliferação e hiper-mutação somática de seus genes variáveis de anticorpos. Os centroblastos então tornam-se menores, não divisores de centrócitos e submetem-se à seleção na zona clara baseado na afinidade de seus anticorpos de superfície para o antígeno indutor. A zona clara também contém células T auxiliares e células dendríticas foliculares que seqüestram o antígeno. A falência para diferenciação resulta na apoptose do centrócito tendo em vista que os centrócitos que se ligam ao antígeno e recebem as células T auxiliares saem do centro germinativo como células plasmáticas de vida longa e células B de memória. Alguns centrócitos podem também retornar à zona escura para proliferação e mutação adicional. Usando abordagens genética e farmacológica, Allen e outros (2004) demonstraram que CXCR4 foi essencial para segregação dos centros germinativos em zonas escuras e claras. Na presença do BCL2 anti-apoptótico, as células B tiveram respostas quimiotáxicas robustas para o ligante de CXCR4, CXCL12, assim como para CXCL13, o ligante de CXCR5. CXCL12 foi mais abundante na dona escura, e CXCR4 foi mais abundante nos centroblastos e nos centrócitos. Em contraste, CXCR5 ajudou a direção de células para a zona clara com CXCL13 positiva, mas não foi essencial para segregação das duas zonas. CXCL13 e CXCL5 foram requeridas para o coreto posicionamento da zona clara. Allen e outros (2004) concluíram que esses quimiocinas e seus receptores são críticos para o movimento das células para diferenciar partes do centro germinativo e para criação de aparência histológica distinta do centro germinativo.
Em pacientes com retinopatia diabetic proliferative, Butler e outros (2005) demonstraram que as concentrações de SDF1 foram significativamente aumentadas no vítreo e correlacionada com a severidade da doença. O tratamento dos pacientes com triamcinolone decresceu os níveis de SDF1 no vítreo com marcada melhora da doença. Em um modelo de camundongo com retinopatia diabética prolierativa, os níveis de SDF1 emparelhando aqueles em pacientes induziram a retinopatia no camundongo, a neovascularização. Butler e outros (2005) concluíram que SDF1 atua num papel maior na retinopatia proliferativa.
Usando imuno-histoquímica, Lieberam e outros (2005) demonstraram que os neurônios do motor do ventre (vMNs) transitoriamente expressaram CXCR4 como seguiram sua trajetória ventral, visto que CXCL12 foi expressada por células mesenquimais circundando o tubo neural do ventre. Em camundongos carentes de CXCR4 ou CXCL12, os neurônios do motor ventral adoraram um neurônio do motor dorsal (dMN) por trajetória. Axônios de neurônios deficientes em CXCR4 freqüentemente invadiram o gânglio sensorial, uma característica da trajetória dMN (neurônio do motor dorsal). [OBS.: Axônio: o processo único de uma célula nervosa que, em condições normais, conduz os impulsos nervosos para longe do corpo celular e seus processos remanescentes (dendritos). Como os dendritos e corpos da célula nervosa os axônios contêm um grande número de neurofibrilas.] Lieberam e outros (205) concluíram que a proteína G casada com o sistema de receptor de sinalização controla a precisão da tragetória inicial do motor de axônio e que CXCR4 é um efetor crucial da via transcricional especificando a conectividade com neurônios do motor ventral.
Jin e outros (2006) descobriram que citocnas hematopoiéticas, particularmente Kitlg e Tpo (THPO), induziram a liberação de SDF1 a partir de plaquetas do camundongo e aumentaram a neovascularização de membros traseiros isquêmicos através da mobilização de progenitores hematopoiéticos CXCR4(+)/VEGFR(+) (KDR) denominados hemangiócitos. A revascularização foi profundamente enfraquecida nos camundongos deficientes em metaloproteinase 9, os quais tem enfraquecida a liberação de KITLG solúvel a partir de membranas Kitlg, assim como os camundongos deficientes em TPO e TPOR (MPL). O transplante de hemangiócitos CXCR4(+)/VEGFR(+) restaurou a revascularização nos camundongos deficientes em MMP9. Jin e outros (2006) concluíram que as citocinas hematopoiéticas, através graduada disposição de SDF1 derivado de plaquetas, sustentam a mobilização e recrutamento de hemangiócitos CXCR4(+)/ VEGRF(+).
Usando estimativa celular, molecular, biológica e farmacológica, Burns e outros (2006) identificaram CXCR7 como um receptor alternativo para SDF1 e ITAC (CXCL11). Análises de citrometria de fluxo e Northern blot demonstraram que CXCR7 era altamente expressada em células transformadas humanas e de camundongo, células endoteliais, e tecido embrionário. O tratamento com antagonistas deSDF1/CXCR7 reduziu o volume do tumor em camundongos modelos tumorais. Burns e outros (2006) cocluíram que CXCR7 é um receptor de citocina envolvido num número de processos patológicos, incluindo crescimento celular, sobrevivência e adesão, assim como no crescimento tumoral. Eles propuseram que CXCR7 possa ser um elo entre a inflamação e o câncer.
Begley e outros (2007) demonstraram que fibroblastos do estroma velhos secretaram CXCL12, o que estimulou especificamente a proliferação de células epiteliais da próstata. A resposta proliferativa mediada por CXCL12 pode ser tanto dependente de EPK quanto independente desta. CXCL12 iniciou uma resposta transcricional global complexa nas células epiteliais da próstata envolvendo estimulação de genes codificadores de proteínas envolvidas na proliferação celular, progressão do ciclo celular, metástase tumoral, e mobilidade celular e repressão a genes codificadores de proteínas envolvidas na adesão célula-célula e resistência à apoptose.
Mendez-Ferrer e outros (2008) demonstraram que as células-tronco hematopoiéticas circulantes e seus progenitores exibem robusta flutuação cardíaca, atingindo o ponto máximo 5 horas após a iniciação da radiação e atingindo uma profundeza 5 horas após o apagão. Oscilações circadianas (relativas a variações ou ritmos biológicos com ciclo de aproximadamente 24 horas) foram marcadamente alteradas quando os camundongos fora sujeitados a contínua radiação ou a “jet lag” (dessincronose: desequilíbrio do ritmo circadiano normal resultante de viagem em velocidade subsônica ou supersônica através de um número variado de fusos horários, que leva à fadiga, irritabilidade e vários distúrbios funcionais.) (definida como um deslocamento de 12 horas). Células-tronco hematopoiéticas circulantes e seus progenitores flutuaram em antifase com a expressão da quimiocina CXCL12 no micro-envolvimento da medula óssea. Uma liberação cíclica de células tronco hematopoiéticas e a expressão de CXCL12 é regulada pelos genes do cerne de um relógio molecular através da secreção noradrenalina (norepinefrina: é um hormônio catecolamínico cuja forma natural é D, mas a forma L também apresenta alguma atividade; a base é considerada o mediador adrenergético pós-ganglionar, atuando sobre os receptores alfa e beta; é armazenada em grânulos cromafins na medula supra-renal, em quantidades muito menores do que a epinefrina, e secretada em resposta à hipotensão e ao estresse físico; em contraste com a epinefrina, exerce pouco efeito sobre o músculo liso do brônquico, processos metabólicos e débito cardíaco, porém possui efeitos vasoconstritores pronunciados e é utilizada farmacológicamente como vasopressor, primeiramente na forma do sal bitartarato) pelo sistema nervoso simpático. Esses sinais adrenérgicos são localmente entregues por nervos na medula óssea, transmitidos às células do estroma por receptores adrenérgicos beta 3 (ADRB3), levando ao decréscimo do conteúdo nuclear do fator de transcrição de Sp1 (CGSF) e à rápida regulação para menos de CXCL12. Mendez-Ferrer e outros (2008) concluíram que uma liberação de circadiano, neuralmente dirigido das células tronco hematopoiéticas durante o período de descanso do do animal pode promover a regeneração do nicho das células tronco e possivelmente de outros tecidos.
GENE STRUCTURE
Shirozu e outros (1995) identificaram clones genômicos de SDF1 e demonstraram que as isoformas alfa e beta são uma conseqüência de splicing alternativo de um único gene. A forma alfa é derivada dos éxons 1 a 3 enquanto a forma beta contém seqüência adicional a partir do éxon 4. O gene humano inteiro tem aproximadamente 10 quilobases.
MAPPING
Shirozu e outros (1995) imapearam o ene SDF1 por fluorescência de hibridização em sítio para o cromossomo 10q1.1
MOLECULAR GENETICS
SDF1 é um ligante principal para CXCR4 (NPY3R), um co-receptor com CD4 para o vírus de tipo 1 da imunodeficiência humana com tropismo para linhagem celular de linfócitos T. Winkler e outros (1998) identificaram um polimorfismo comum, designado SDF1-3-prime-A, num segmento evolucionariamente conservado da região do prime-3 não traduzido do transcrito do gene estrutural de SDF1. Em estado de homozigose, o SDF1-3-prime-A retardou o estabelecimento da AIDS, de acordo com uma análise de associação genética de 2.857 pacientes registrados em cinco estudos de subgrupos da AIDS. O efeito recessivo protetor do polimorfismo foi aumentadamente pronunciado em indivíduos infectados com HIV-1 por longos períodos, foi duas vezes mais forte do que a restrição genética dominante para a AIDS conferida pelas variantes de receptores de citocina CCR5 e CCR2, e foi complementar com essas mutações no retardo para o estabelecimento da AIDS.
ANIMAL MODEL
Ma e outros (1998) descobriram que camundongos deicientes em CXCR4 ou seus ligantes SDF1 morreram perinatalmente com defeitos em ambos os sistemas hematopoiéticos e nervoso, visto que os heterozigotos eram normais. Reduzidas linfopoiese B e mielopoiese foram observadas no fígado fetal, e a mielopoiese era ausente na medula óssea; entretanto, a linfopoiese T era normal. No sistema nervoso, o cerebelo desenvolveu com uma camada de células granulosas externa irregular, células Purkinje ectopicalmente localizadas, e numerosos grupos de células cromofílicas de células granulosas que tinham migrado anormalmente dentro do primórdio cerebelar.
Usando imuno-histoquímica e um camundongo defciente em SDF1, Zhu e outros (2002) mostraram que SDF1 funciona com um quimioatrativo secretado das meninges de roedores de tipo selvagem embrionários e pós-natais, atraindo células com camadas de grânulos (EGL) embriônicos mas não pós-natais para o cerebelo. Zhu e outros (2002) concluíram que SDF1 é o prediminante, senão o único, atrativo nas meninges de células EGL.
Knaut e outros (2003) aplicaram genética e imagem in vivo para mostrar que “odysseus”, um peixe-zebra (zebrafish) homólogo da proteína G casada/emparelhada com o receptor de quimiocina CXCR4, é requerido especificamente em células de germes para sua quimiotaxia. As células de germes mutantes para Odysseus são hábeis para ativar o programa migratório, mas pecam em submeter a migração direcionada junto a seus tecidos alvejados, resultando em aleatória dispersão das células dos germes. SDF1, o presuntivo cognato ligante para CXCR4, apresentou uma perda similar de função fenotípica (determinada pela genética e pelo ambiente) e pode recrutar células de germes para sítios ectópicos (do local em que se encontra) no embrião, assim identificando um par de ligantes a receptores de vertebrados guiando as células migratórias dos germes em todos os estágios da migração junto a seus alvos.
As células de germs primordiais (PGCs) são as progenitoras dos espermas ou de oócitos. SDF1 e seu receptor fisiológico primordal CXCR4 eram conhecidos por ter múltiplas funções essenciais no desenvolvimento, incluindo colonização da medula óssea por células hematopoiéticas e localização dos neurônios dentro do cerebelo durante a embriogênese assim como a linfopoiese B e a cardiovasculogênese. Ara e outros (2003) mostraram que PGCs tem expressão de CXCR4 na superfície celular e que, nos camundongos SDF1 -/-, as PGCs submetem diretamente a migração através dos tecidos dos embriões, mas os números de PGCs nas gônadas (órgão que produz células sexuais; testículo ou ovário) são significativamente reduzidas. A proliferação de PGCs dentro das gônadas parece normal nos camundongos mutantes. Esses achados revelaram o papel essencial do SDF1 no desenvolvimento da PGC murina aceitavelmente por controlar a colonização das gônadas por PGCs.
Regeneração do miocárdio por via de mobilização de células-tronco no momento do enfarte do miocárdio é sabido ocorrer, embora o mecanismo para o direcionamento das células-tronco para dentro do tecido enfartado e se essa abordagem pode ser usada para tratamento com cardiomiopatia isquêmica fossem desconhecidos. Askari e outros (2003) investigaram essas questões em um modelo de rato Lewis de cardiomaiopatia isquêmica que envolvia ligação da artéria descendente anterior esquerda. Eles estudaram os efeitos da mobilização de células tronco por uso do fator de estimução de colônias de granulócitos (CGSF) com ou sem transplante de células singênicas (de indivíduos geneticamente idênticos). Os achados foram interpretados como demonstrando que SDF1 é suficiente para induzir o direcionamento terapêutico de células-tronco para o miocárdio injuriado e sugeriram uma estratégia para enxerto direcionado de células-tronco para dentro do tecido injuriado.
HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS TYPE 1, RESISTANCE TO [CXCL12, 801G-A, 3-PRIME UTR ]
SDF1 alfa, uma das duas variantes de splicings transcricionais do gene de SDF1, é capaz de regular CXCR4 para menos em células por indução de endocitose, efetivamente bloqueando a infecção de linhagens do HIV-1 com tropismo para T mas não com tropismo para Macrófagos. Uso de co-receptores CXCR4 por linhagens virais que emergem durante o estado latente da infecção do HIV-1, junto com a demonstração de que SDF1 efetivamente inibe a replicação do HIV-1, impeliram Winkler e outros (1998) a buscar por variantes polimórficas do gene estrutural de SDF1 que deveriam influenciar a transmissão ou a patogênese do HIV-1. Eles examinaram 1.354 dos 3.526 pares de base em transcritos de SDF1 beta humano com uma série de prímers de PCR e ensaios de SSCP heteroduplex (de dupla fita) em um sub-grupo de 144 pacientes listados em 5 sub-conjuntos. Análises de seqüência de uma variante comum revelou uma transição de G para A na posição 801, contando do códon iniciador ATG, no prime-3 do UTR de uma seqüência de referência (GenBank). O polimorfismo foi representado no transcrito de SDF1 beta mas não no transcrito de SDF1 alfa. O polimorfismo foi designado SDF1-3-prime UTR-801G-A (abreviado como SDF1-3-prime-A). Devido a essa variante ter eliminado um sítio de restrição MspI, um ensaio PCR-RFLP foi usado para rápida detecção dos genótipos. A freqüência do alelo carregando 801-A foi encontrada por ser 0.211 em caucasiano, 0.160 em hispânicos, 0.057 em afro-americanos e 0.257 em asiáticos. Numa análise de associação genética de 2.857 pacientes registrados em 5 estudos de sub-grupos da AIDS, Winkler e outros (1998) acharam que pessoas homozigóticas para 801A apresentaram um retardo no estabelecimento da AIDS. O efeito protetor ressessivo de 801-A foi aumentadamente pronunciado em indivíduos infectados com HIV-1 por longos período, foi duas vezes mais forte que a restrição genética da AIDs conferida por CCR5 e CCR2 nessas populações e foi complementar a essas mutações no retardamento do estabelecimento da AIDS.
segunda-feira, 21 de julho de 2008
JAM Molécula de adesão celular
605721 JUNCTION ADHESION MOLECULE 1; JAM1
Alternative titles; symbols
JUNCTION ADHESION MOLECULE, MOUSE, HOMOLOG OF; JAMJAM-A
Gene map locus 1q21.2-q21.3
TEXT
CLONING
Através da busca em bases de dados por seqüências similares à Jam do camundgo, guiadas por PCR de biblioteca de cDNA de células endoteliais de veias umbilicais, Williams e outros (1999) clonaram JAM1. A proteína transmembranal de tipo I deduzidas em 299 aminoácidos contém um peptídio-sinal no terminal N, seguido de uma região extracelular de 210 amonoácidos, um suposto domínio de estensão membranal, e uma cauda citoplasmática de 38 aminoácidos. Analises de Northern blot detectaram um transcrito dominante de aproximadamente 4.4 quiloases e transcritos mínus de aproximadamente 2.0 a 2.4 quilobases.
A expressão mais forte foi detectada no fígado, rins, pulmões, placenta, pâncreas e nos leucócitos do sangue periférico. Uma expressão mais fraca foi detectada no baço e no coração, e expressão muito fraca foi detectada no músculo esquelético. Nenhuma expressão foi detectada no cérebro. Análises de Western blot detectaram expressão de superfície difundida de JAM nas linhagens de células leucêmicas. Por FACS, a expressão de JAM foi detectada em todos os monócitos e neutrófilos normais em circulação e na maioria das plaquetas. Aproximadamente metade dos linfócitos T e B expressavam JAM1. A expressão de JAM1 não foi aumentada nos neutrófilos ou nos lifócitos T por nenhum protocolo de ativação examinado.
As células epiteliais formam uma barreira altamente seletiva e delimitam muitos órgãos. A barreira epitelial é mantida por contatos célula-célula restritamente justapostos contendo junções firmes. Liu e outros (2000) noticiaram a clonagem e a localização tecidual de um membro de superfamília de Ig que semelhantemente representa o homólogo humano a Jam murina. Análises da estrutura primária de JAM, a qual foi clonada de células epiteliais T84, prognosticam uma proteína transmembranal de 299 aminoácdos com um peptídio-sinal no terminal N, dois sítios de glicolização em N, e um domínio extracelular que contém dois laços de IgV.
As proteínas JAM maduras do camundongo e humana são 70% idênticas. Anticorpos monoclonais gerarados contra o suposto domínio extracelular foram reativos com uma proteína de 35 a 39 quilodáltons a partir de ambas as células T84 e de neutrófilos humaos. Por imunofluorescência, os anticorpos monoclonais a JAM rotularam células epitelias do intestino, pulmão e rim, , proeminentemente na região das junções firmes (co-localizaçã com ocludina (OCLN) e também ao longo das membranas celulares laterais por baixo das junções firmes. Estudos de citometria de fluxo confirmaram a expressão predominante de JAM nas células epiteliais, mas também revelaram sua expressão em células endoteliais e hematopoiéticas de todas as linhagens.
Cera e outros (2004) mostraram que JAM1 é expressada nas células dendríticas do camundongo e humanas.
GENE FUNCTION
Estudos funcionais por Liu e outros (2000) demonstraram que os anticorpos monoclonais específicos para JAM notoriamente inibiram recuperação da resistência trans-epitelial de camadas moleculares de T84 após a quebra de junções intercelulares, incluindo as junções firmes, por depleção transitória de cálcio. Análises morfológicas revelaram que após a dissuasão das junções célula-célula, a inibição anti-JAM da recuperação da função de barreira co-relacionou com a perda de ambas occludina e JAM, mas não de ZO1, no reagrupamento da estrutura de junção firme. Esses achados sugerem que a JAM atua num importante papel na regulação de junções firmes de reunião no epitélio.
A captura de células por vírus atua num papel essencial no tropismo viral e na doença. OS sorotipos 1 e 3 do reovírus diferem em suas capacidades de alvejar diferentes tipos de células no sistema nervoso murino e em sua eficiência para induzir a apoptose. A ligação da proteína viral de prendimento sigma-1 a receptores não identificados controla esses fenótipos. Usando clonagem de expressão, Barton e outros (2001) identificaam JAM como um receptor para reovírus. JAM lia-se diretamente a sigma-1 e permite a infecção por reovírus em células não permisivas. A ligação de JAM é requerida para ativação induzida de NF-kappa-B por reovírus e apoptose. Assim, a interação do reovírus com os receptores de superfície celular é um determinante crítico de ambos o tropismo para tipos de células específicos e para os eventos de sinalização intra-celulares induzidos por vírus que culminam na morte celular.
Por análises de duas leveduras híbridas e ensaios de adesão de leucócitos, Ostermann e outros (2002) demonstraram que sob condições de fluxo estático e fisiológico, a JAM1, através de seu domínio 2 próximo à membrana, é um ligante da interina LFA1, que contribui para a migração transendotelial de células T de memória, com CD45RO positivas que expressam o receptor de citocina CXCR4, e neutrófilos dependente de LFA-1. Essas interações também facilitaram a captura de células T mediada por LFA1. A ativação do endotélio com citocinas inflamatórias aumentou a transmigração de células T de memória. Ostermann e outros (2002) sugeriram que um inter-desempenho complexo de ligação heterofílica de LFA1 com JAM1 e de trans-interações homofílicas de JAM1 podem promover um “zipper” molecular para transmigração de leucócitos.
Prota e outros (2003) demonstraram que JAM1, mas não as proteínas relacionadas JAM2 ou JAM3, serve como um receptor de reovírus.
Helicobacteria Pylori transloca a proteína CagA dentro das células epiteliais gástricas e tem sido ligada à doença de úlcera péptica (úlcera do estômago) e ao carcinoma gástrico. Amieva e outros (2003) demonstraram que CagA injetada associa-se com as junções firmes do epitélio colocando andaimes na proteína ZO-1 e na proteína JAM transmembranal, causando uma reunião ectópica (deslocadora) dos componentes de junções firmes em sítios de captura pela bactéria, e alterando a composição e função da junção apical do complexo. A entrega de CagA de longo termo ao epitélio polarizado causou a quebra da função de barreira epitelial e alterações displásicas na morfologia da célula epitelial. CagA parece alvejar H. pylori para as junções intercelulares da célula hospedeira e quebrar as funções mediadas por junções.
BIOCHEMICAL FEATURES
Prota e outros (2003) determinaram a estrutura em cristal da região extracelular da JAM1 humana, a qual revela dois domínios de tipo Ig concatenados com uma pronunciada dobra no domínio de interface. Duas moléculas de JAM1 formam um dímero que é estabilizado por extensivos contatos iônicos e hidrofóbicos entre os domínios do terminal N. Esse arranjo dimérico é similar aos observados previamente no homólogo murino de JAM1, indicando relevância fisiológica. Entretanto, diferenças nas estruturas diméricas da JAM1 murina e humana sugerem que a interface é dinâmica, possivelmente como um resultado de suas naturezas iônicas.
ANIMAL MODEL
Cera e outros (2004) geraram um camundongo Jam1-/- (negative) e observaram que “in vitro”, células dendríticas Jam1-/- apresentaram aumento seletivo na mobilidade aleatória e na capacidade de transmigrar através das células do endotélio linfático. In vivo, o camundongo Jam-/- apresentou migração de células dendríticas aumentada para os linfonodos, o que não foi observado no camundongo com deficiência da proteína restrita ao endotélio. O aumento da migração das células dendríticas para os linfonodos foi associada com o contato de hiper-sensibilidade aumentado. Experimentos de transerência adotiva demonstraram que as células dendríticas deficientes em Jam-1 elicitaram aumentado contato de hiper-sensibilidade nos camundongos Jam1-/-, sustentando ainda mais o conceito do efeito específico para células dendríticas. Cera e outros (2004) concluíram que a JAM1 tem um papel não redutor no controle da mobilidade de células dendríticas, tráfego para os linfonodos, e ativação de imunidade específica.
605721 JUNCTION ADHESION MOLECULE 1; JAM1
Alternative titles; symbols
JUNCTION ADHESION MOLECULE, MOUSE, HOMOLOG OF; JAMJAM-A
Gene map locus 1q21.2-q21.3
TEXT
CLONING
Através da busca em bases de dados por seqüências similares à Jam do camundgo, guiadas por PCR de biblioteca de cDNA de células endoteliais de veias umbilicais, Williams e outros (1999) clonaram JAM1. A proteína transmembranal de tipo I deduzidas em 299 aminoácidos contém um peptídio-sinal no terminal N, seguido de uma região extracelular de 210 amonoácidos, um suposto domínio de estensão membranal, e uma cauda citoplasmática de 38 aminoácidos. Analises de Northern blot detectaram um transcrito dominante de aproximadamente 4.4 quiloases e transcritos mínus de aproximadamente 2.0 a 2.4 quilobases.
A expressão mais forte foi detectada no fígado, rins, pulmões, placenta, pâncreas e nos leucócitos do sangue periférico. Uma expressão mais fraca foi detectada no baço e no coração, e expressão muito fraca foi detectada no músculo esquelético. Nenhuma expressão foi detectada no cérebro. Análises de Western blot detectaram expressão de superfície difundida de JAM nas linhagens de células leucêmicas. Por FACS, a expressão de JAM foi detectada em todos os monócitos e neutrófilos normais em circulação e na maioria das plaquetas. Aproximadamente metade dos linfócitos T e B expressavam JAM1. A expressão de JAM1 não foi aumentada nos neutrófilos ou nos lifócitos T por nenhum protocolo de ativação examinado.
As células epiteliais formam uma barreira altamente seletiva e delimitam muitos órgãos. A barreira epitelial é mantida por contatos célula-célula restritamente justapostos contendo junções firmes. Liu e outros (2000) noticiaram a clonagem e a localização tecidual de um membro de superfamília de Ig que semelhantemente representa o homólogo humano a Jam murina. Análises da estrutura primária de JAM, a qual foi clonada de células epiteliais T84, prognosticam uma proteína transmembranal de 299 aminoácdos com um peptídio-sinal no terminal N, dois sítios de glicolização em N, e um domínio extracelular que contém dois laços de IgV.
As proteínas JAM maduras do camundongo e humana são 70% idênticas. Anticorpos monoclonais gerarados contra o suposto domínio extracelular foram reativos com uma proteína de 35 a 39 quilodáltons a partir de ambas as células T84 e de neutrófilos humaos. Por imunofluorescência, os anticorpos monoclonais a JAM rotularam células epitelias do intestino, pulmão e rim, , proeminentemente na região das junções firmes (co-localizaçã com ocludina (OCLN) e também ao longo das membranas celulares laterais por baixo das junções firmes. Estudos de citometria de fluxo confirmaram a expressão predominante de JAM nas células epiteliais, mas também revelaram sua expressão em células endoteliais e hematopoiéticas de todas as linhagens.
Cera e outros (2004) mostraram que JAM1 é expressada nas células dendríticas do camundongo e humanas.
GENE FUNCTION
Estudos funcionais por Liu e outros (2000) demonstraram que os anticorpos monoclonais específicos para JAM notoriamente inibiram recuperação da resistência trans-epitelial de camadas moleculares de T84 após a quebra de junções intercelulares, incluindo as junções firmes, por depleção transitória de cálcio. Análises morfológicas revelaram que após a dissuasão das junções célula-célula, a inibição anti-JAM da recuperação da função de barreira co-relacionou com a perda de ambas occludina e JAM, mas não de ZO1, no reagrupamento da estrutura de junção firme. Esses achados sugerem que a JAM atua num importante papel na regulação de junções firmes de reunião no epitélio.
A captura de células por vírus atua num papel essencial no tropismo viral e na doença. OS sorotipos 1 e 3 do reovírus diferem em suas capacidades de alvejar diferentes tipos de células no sistema nervoso murino e em sua eficiência para induzir a apoptose. A ligação da proteína viral de prendimento sigma-1 a receptores não identificados controla esses fenótipos. Usando clonagem de expressão, Barton e outros (2001) identificaam JAM como um receptor para reovírus. JAM lia-se diretamente a sigma-1 e permite a infecção por reovírus em células não permisivas. A ligação de JAM é requerida para ativação induzida de NF-kappa-B por reovírus e apoptose. Assim, a interação do reovírus com os receptores de superfície celular é um determinante crítico de ambos o tropismo para tipos de células específicos e para os eventos de sinalização intra-celulares induzidos por vírus que culminam na morte celular.
Por análises de duas leveduras híbridas e ensaios de adesão de leucócitos, Ostermann e outros (2002) demonstraram que sob condições de fluxo estático e fisiológico, a JAM1, através de seu domínio 2 próximo à membrana, é um ligante da interina LFA1, que contribui para a migração transendotelial de células T de memória, com CD45RO positivas que expressam o receptor de citocina CXCR4, e neutrófilos dependente de LFA-1. Essas interações também facilitaram a captura de células T mediada por LFA1. A ativação do endotélio com citocinas inflamatórias aumentou a transmigração de células T de memória. Ostermann e outros (2002) sugeriram que um inter-desempenho complexo de ligação heterofílica de LFA1 com JAM1 e de trans-interações homofílicas de JAM1 podem promover um “zipper” molecular para transmigração de leucócitos.
Prota e outros (2003) demonstraram que JAM1, mas não as proteínas relacionadas JAM2 ou JAM3, serve como um receptor de reovírus.
Helicobacteria Pylori transloca a proteína CagA dentro das células epiteliais gástricas e tem sido ligada à doença de úlcera péptica (úlcera do estômago) e ao carcinoma gástrico. Amieva e outros (2003) demonstraram que CagA injetada associa-se com as junções firmes do epitélio colocando andaimes na proteína ZO-1 e na proteína JAM transmembranal, causando uma reunião ectópica (deslocadora) dos componentes de junções firmes em sítios de captura pela bactéria, e alterando a composição e função da junção apical do complexo. A entrega de CagA de longo termo ao epitélio polarizado causou a quebra da função de barreira epitelial e alterações displásicas na morfologia da célula epitelial. CagA parece alvejar H. pylori para as junções intercelulares da célula hospedeira e quebrar as funções mediadas por junções.
BIOCHEMICAL FEATURES
Prota e outros (2003) determinaram a estrutura em cristal da região extracelular da JAM1 humana, a qual revela dois domínios de tipo Ig concatenados com uma pronunciada dobra no domínio de interface. Duas moléculas de JAM1 formam um dímero que é estabilizado por extensivos contatos iônicos e hidrofóbicos entre os domínios do terminal N. Esse arranjo dimérico é similar aos observados previamente no homólogo murino de JAM1, indicando relevância fisiológica. Entretanto, diferenças nas estruturas diméricas da JAM1 murina e humana sugerem que a interface é dinâmica, possivelmente como um resultado de suas naturezas iônicas.
ANIMAL MODEL
Cera e outros (2004) geraram um camundongo Jam1-/- (negative) e observaram que “in vitro”, células dendríticas Jam1-/- apresentaram aumento seletivo na mobilidade aleatória e na capacidade de transmigrar através das células do endotélio linfático. In vivo, o camundongo Jam-/- apresentou migração de células dendríticas aumentada para os linfonodos, o que não foi observado no camundongo com deficiência da proteína restrita ao endotélio. O aumento da migração das células dendríticas para os linfonodos foi associada com o contato de hiper-sensibilidade aumentado. Experimentos de transerência adotiva demonstraram que as células dendríticas deficientes em Jam-1 elicitaram aumentado contato de hiper-sensibilidade nos camundongos Jam1-/-, sustentando ainda mais o conceito do efeito específico para células dendríticas. Cera e outros (2004) concluíram que a JAM1 tem um papel não redutor no controle da mobilidade de células dendríticas, tráfego para os linfonodos, e ativação de imunidade específica.
segunda-feira, 14 de julho de 2008
*600024 LAMIN B RECEPTOR; LBR - TRADUÇÃO PARCIAL
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=600024
Alternative titles; symbols
LMN2R
Gene map locus 1q42.1TEXT
CLONAGEM
O envelope nuclear é composto de lamina nuclear, complexos de poros nucleares e de membranas nucleares. As membranas nucleares podem ser divididas em três domínios morfologicamente distintos, mas interconectados: o lado de fora da membrana nuclear, o lado de dentro da membrana nuclear e o poro da membrana nuclear. A membrana nuclear interna é adjacente à lamina, uma rede intermediária de proteínas filamentares chamadas laminas. A lamina nuclear é uma estrutura descontínua que ocupa somente a fração da periferia nuclear, e em alguns pontos, a membrana nuclear interna pode interagir diretamente com a cromatina. Várias proteínas integrais do envelope nuclear dentro da membrana que podem ser associadas com a lamina e a cromatina foram identificadas. A primeira foi a proteína aviária chamada receptor de lamina B (LBR) que liga-se “in vitro” à lamina B. Subseqüentemente, uma LBR de mamíferos, homóloga à aviária, foi identificada através de reação cruzada de auto-anticrpos de pacientes com cirrose biliar primária.
ESTRUTURA DO GENE
Schuler e outros (1994) mostraram por mapeamento de restrição que as unidades de transcrição do LBR humano estendem-se aproximadamente por 35 quilobases. Um sítio de iniciação de transcrição está localizado aproximadamente a 4 quilobases no 5-primer (lado 5’ da fita) para o código de iniciação da tradução. O gene LBR contém 13 éxons codificadores de proteínas. O domíno nucleoplasmático é codificado pelos éxons 1-4, e o domínio hidrofóbico, com oito segmentos supostamente transmembrânicos, é codificaado pelos éxons 5-13. O domínio hidrofóbico é homólogo aos polipeptídeos da levedura, sugerindo que este nobre gene eucariótico pode ter envolvido recombinações entre um gene que codificava uma proteína nuclear solúvel e um gene de proteína de membrana similar àqueles da levedura.
MAPEAMENTO
Wydner e outros (1996) mapearam o gene LBR em 1q42.1 por hibridização fluorescente em sítio.
GENÉTICA MOLECULAR
A anomalia de Pelger-Huet é uma desordem autossômica dominante caracterizada por forma nuclear e organização da cromatina anormais nos granulócitos do sangue. Indivíduos afetados apresentam neutrófilos com núcleos hipolobulados (com poucas divisões ?) com cromatina grosseira/impura. Indívíduos presumdos homozigotos tem núcleo de neutrófilo ovóide, bem com degraus variantes de retardo no desenvolvimento, epilepsia, e anormalidades no esqueleto. A separação de homozigotos de uma linhagem extinta de coelhos mostrou condrodistrofia (distúrbio no desenvolvimento dos primórdios cartilaginosos dos ossos longos, principalmente nas placas epifisárias, resultando em interrupção no crescimento, nanismo no qual os membros são anormalmente curtos, mas a cabeça e o tronco normais; herança autossômica recessiva; sin. condrodisplasia) , anomalias no desenvolvimento e aumento da mortalidade pré e pós-natal em associação com a anomalia de Pelger-Huet. Através de varredura por ampla ligação genômica, Hoffmann e outros (2002) mostraram que a anomalia de Pelger-Huet está lgada a 1q41-q43. No gene LBR, o qual reside nesta região, eles identificaram um sítio de splicing, 2 mutações de troca de sentido (alterando o aminoácido ou inserindo um código de finalização da tradução), e duas sem sentido. O receptor de lamina B, um membro da família esterol-redutase, está evolucionariamente conservado e integra a membrana nuclear internamente; ele alveja a heterocromatina e as laminas da membrana nuclear. Hoffman e outros (2002) acharam que células linfoblastóides de indivíduos heterozigotos afetados com a anomalia de Peler-Huet mostraram reduzida expressão do receptor de laminaB, e células homozigotas com a respectiva anomalia de Pelger-Huet contém somente vestígios deste receptor. Eles acharam que a expressão do receptor de lamina afetava a forma do núcleo do neutrófilo e a distribuição da cromatina de modo dependente de sua dosagem. Desde que o receptor de lamina B possa ser uma esterolredutase, a perda da maior parte da expressão de LBR poderá levar a mudanças no metabolismo do esterol que causa aormalidades no desenvolvimento, como tem sido mostrado pelo altamente homólogo delta-7 esterol redutase (DHCR7), o qual é mutante na síndrome de Smith-Lemli-Opitz.
A calcificação-“moth-eaten” por hidropsia (acúmulo excessivo de líquido aquoso em um tecido ou cavidade do corpo, sinônimo de acordo com seu caráter e localização, de ascite, anasarca, edema, etc) ectópica (fora do lugar) (HEM), ou Greenberg, displasia do esqueleto, é uma condrodistrofia autossômica recessiva de curso letal, caracterizada por hidropsia fetal, membros curós, e calcificação condro-óssea (relativa à cartilagem e ao osso, seja como uma mistura dos dois tecidos ou como uma junção entre os dois, comoa união de uma costela e sua cartilagem costal) anormal. Waterham e outros (2003) acharam elevados níveis da cholesta-8 (colestano 8?), 14-di-3-beta-ol em fibroblastos da pele cultivados de um feto de 18 semanas com displasia esquelética HEM, compatível com uma deficiência da enzima biosintética do colesterol 3-beta-hidroxiesterol delta (14)-redutase. Análises de seqüências de dois genes candidatos codificando a supostas redutases 3-beta-hidroxiesterl delta(14), TM7SF2 e LBR, identificaram uma mutação no gene LBR que resultava numa proteína truncada. A mãe saudável apresentou núcleo hipolobulado em 60% dos granulócitos. Waterham e outros (2003) assim sugeriram que anomalia clássica de Pelger-Huet representa o estado heterozigoto da deficiência desta redutase. Waterham e outros (2003) estabeleceram que a dysplasia esquelética HEM era a sexta desordem herdada relativamente à biossíntese do colesterol para a qual as bases moleculares estavam resolvidas. Uma estrutura anormal da cromatina do granulócito ocorre em indivíduos heteroziotos e homozigotos com a anomalia de Pelger-Huet e severas anomalias esqueléticas ocorrem em indivíduos com displasia esquelética HEM homozigótica, o que indica que o receptor de lamina B tem duas funções fisiolóicas diferentes: preservação da estrutura da cromatina através da promoção da ligação da heterocromatina com a membrana nuclear interna e funcionando como uma primária esterol delta(14)-redutase na biossíntese do colesterol. Waterham e outros (2003) estabeleceram que a última função foi algo inesperada, como todas as enzimas envolvidas na biossíntese do colesterol “postqualene” tem sido localizadas na membrana do Retículo Endoplasmático, uma vez que o receptor de lamina B está presente (ao menos predominantemente) no interior da membrana nuclear. A este respeito, o produto do gene de TM7SF2 pareceu, a priori, um melhor candidato, pois está localizado na membrana do Retículo Endoplasmático e também exibe atividade esterol delta(14)-redutase.
Seguindo estudos de ligação em duas família com anomalia Pelger-Huet, Best e outros (2003) seqüenciaram o gene LBR e identificaram duas mutaçõespresentes em estados heterozigóticos. Em adição, o gene LBR foi seqüenciado em um único homem inglês com anomalia Pelger-Huet e uma terceira mutação foi identificada.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=600024
Alternative titles; symbols
LMN2R
Gene map locus 1q42.1TEXT
CLONAGEM
O envelope nuclear é composto de lamina nuclear, complexos de poros nucleares e de membranas nucleares. As membranas nucleares podem ser divididas em três domínios morfologicamente distintos, mas interconectados: o lado de fora da membrana nuclear, o lado de dentro da membrana nuclear e o poro da membrana nuclear. A membrana nuclear interna é adjacente à lamina, uma rede intermediária de proteínas filamentares chamadas laminas. A lamina nuclear é uma estrutura descontínua que ocupa somente a fração da periferia nuclear, e em alguns pontos, a membrana nuclear interna pode interagir diretamente com a cromatina. Várias proteínas integrais do envelope nuclear dentro da membrana que podem ser associadas com a lamina e a cromatina foram identificadas. A primeira foi a proteína aviária chamada receptor de lamina B (LBR) que liga-se “in vitro” à lamina B. Subseqüentemente, uma LBR de mamíferos, homóloga à aviária, foi identificada através de reação cruzada de auto-anticrpos de pacientes com cirrose biliar primária.
ESTRUTURA DO GENE
Schuler e outros (1994) mostraram por mapeamento de restrição que as unidades de transcrição do LBR humano estendem-se aproximadamente por 35 quilobases. Um sítio de iniciação de transcrição está localizado aproximadamente a 4 quilobases no 5-primer (lado 5’ da fita) para o código de iniciação da tradução. O gene LBR contém 13 éxons codificadores de proteínas. O domíno nucleoplasmático é codificado pelos éxons 1-4, e o domínio hidrofóbico, com oito segmentos supostamente transmembrânicos, é codificaado pelos éxons 5-13. O domínio hidrofóbico é homólogo aos polipeptídeos da levedura, sugerindo que este nobre gene eucariótico pode ter envolvido recombinações entre um gene que codificava uma proteína nuclear solúvel e um gene de proteína de membrana similar àqueles da levedura.
MAPEAMENTO
Wydner e outros (1996) mapearam o gene LBR em 1q42.1 por hibridização fluorescente em sítio.
GENÉTICA MOLECULAR
A anomalia de Pelger-Huet é uma desordem autossômica dominante caracterizada por forma nuclear e organização da cromatina anormais nos granulócitos do sangue. Indivíduos afetados apresentam neutrófilos com núcleos hipolobulados (com poucas divisões ?) com cromatina grosseira/impura. Indívíduos presumdos homozigotos tem núcleo de neutrófilo ovóide, bem com degraus variantes de retardo no desenvolvimento, epilepsia, e anormalidades no esqueleto. A separação de homozigotos de uma linhagem extinta de coelhos mostrou condrodistrofia (distúrbio no desenvolvimento dos primórdios cartilaginosos dos ossos longos, principalmente nas placas epifisárias, resultando em interrupção no crescimento, nanismo no qual os membros são anormalmente curtos, mas a cabeça e o tronco normais; herança autossômica recessiva; sin. condrodisplasia) , anomalias no desenvolvimento e aumento da mortalidade pré e pós-natal em associação com a anomalia de Pelger-Huet. Através de varredura por ampla ligação genômica, Hoffmann e outros (2002) mostraram que a anomalia de Pelger-Huet está lgada a 1q41-q43. No gene LBR, o qual reside nesta região, eles identificaram um sítio de splicing, 2 mutações de troca de sentido (alterando o aminoácido ou inserindo um código de finalização da tradução), e duas sem sentido. O receptor de lamina B, um membro da família esterol-redutase, está evolucionariamente conservado e integra a membrana nuclear internamente; ele alveja a heterocromatina e as laminas da membrana nuclear. Hoffman e outros (2002) acharam que células linfoblastóides de indivíduos heterozigotos afetados com a anomalia de Peler-Huet mostraram reduzida expressão do receptor de laminaB, e células homozigotas com a respectiva anomalia de Pelger-Huet contém somente vestígios deste receptor. Eles acharam que a expressão do receptor de lamina afetava a forma do núcleo do neutrófilo e a distribuição da cromatina de modo dependente de sua dosagem. Desde que o receptor de lamina B possa ser uma esterolredutase, a perda da maior parte da expressão de LBR poderá levar a mudanças no metabolismo do esterol que causa aormalidades no desenvolvimento, como tem sido mostrado pelo altamente homólogo delta-7 esterol redutase (DHCR7), o qual é mutante na síndrome de Smith-Lemli-Opitz.
A calcificação-“moth-eaten” por hidropsia (acúmulo excessivo de líquido aquoso em um tecido ou cavidade do corpo, sinônimo de acordo com seu caráter e localização, de ascite, anasarca, edema, etc) ectópica (fora do lugar) (HEM), ou Greenberg, displasia do esqueleto, é uma condrodistrofia autossômica recessiva de curso letal, caracterizada por hidropsia fetal, membros curós, e calcificação condro-óssea (relativa à cartilagem e ao osso, seja como uma mistura dos dois tecidos ou como uma junção entre os dois, comoa união de uma costela e sua cartilagem costal) anormal. Waterham e outros (2003) acharam elevados níveis da cholesta-8 (colestano 8?), 14-di-3-beta-ol em fibroblastos da pele cultivados de um feto de 18 semanas com displasia esquelética HEM, compatível com uma deficiência da enzima biosintética do colesterol 3-beta-hidroxiesterol delta (14)-redutase. Análises de seqüências de dois genes candidatos codificando a supostas redutases 3-beta-hidroxiesterl delta(14), TM7SF2 e LBR, identificaram uma mutação no gene LBR que resultava numa proteína truncada. A mãe saudável apresentou núcleo hipolobulado em 60% dos granulócitos. Waterham e outros (2003) assim sugeriram que anomalia clássica de Pelger-Huet representa o estado heterozigoto da deficiência desta redutase. Waterham e outros (2003) estabeleceram que a dysplasia esquelética HEM era a sexta desordem herdada relativamente à biossíntese do colesterol para a qual as bases moleculares estavam resolvidas. Uma estrutura anormal da cromatina do granulócito ocorre em indivíduos heteroziotos e homozigotos com a anomalia de Pelger-Huet e severas anomalias esqueléticas ocorrem em indivíduos com displasia esquelética HEM homozigótica, o que indica que o receptor de lamina B tem duas funções fisiolóicas diferentes: preservação da estrutura da cromatina através da promoção da ligação da heterocromatina com a membrana nuclear interna e funcionando como uma primária esterol delta(14)-redutase na biossíntese do colesterol. Waterham e outros (2003) estabeleceram que a última função foi algo inesperada, como todas as enzimas envolvidas na biossíntese do colesterol “postqualene” tem sido localizadas na membrana do Retículo Endoplasmático, uma vez que o receptor de lamina B está presente (ao menos predominantemente) no interior da membrana nuclear. A este respeito, o produto do gene de TM7SF2 pareceu, a priori, um melhor candidato, pois está localizado na membrana do Retículo Endoplasmático e também exibe atividade esterol delta(14)-redutase.
Seguindo estudos de ligação em duas família com anomalia Pelger-Huet, Best e outros (2003) seqüenciaram o gene LBR e identificaram duas mutaçõespresentes em estados heterozigóticos. Em adição, o gene LBR foi seqüenciado em um único homem inglês com anomalia Pelger-Huet e uma terceira mutação foi identificada.
RECEPTOR DE LAMININA
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=150370
150370 LAMININ RECEPTOR 1; LAMR1
Alternative titles; symbols
LAMBRRIBOSOMAL PROTEIN SA; RPSALAMININ RECEPTOR, 67-KD; 67LR
Gene map locus 3p21.3
TEXT
CLONAGEM
Gehlsen e outros (1988) isolaram um receptor para a laminina, uma proteína adesiva de fundação de membrana, a partir de células de glioblastoma (glioma é qualquer neoplasia derivada de um dos diferentes tipos de células que formam o tecido intersticial do cérebro, da medula espinhal, da neuro-hipófise e da retina) humano por afinidade cromatográfica com laminina. Essas células de glioblastoma RuGli foram mais tarde apresentadas como células de rato (Gehlsen e outros, 1988). Este receptor tem uma estrutura heterodmérica similar àquela dos receptores para outras proteínas da matriz extracelular tal como fibronectina e vitronectina. A incorporação da laminina nas membranas dos lisossomos torna possível aos lisossomas atacar superfícies celulares revestidas com lamininas. Bignon e outros (1991) clonaram dois cDNAs do receptor de laminina humano de 67 quilodáltons. Eles descobriram que esses clones hibridizam com muitos fragmentos de restrição em análises de Southern blot em humanos. Os padrões particulares foram contados para através da presença de mais de 16 e 21 cópias do gene de receptor de laminina por genoma haplóide no genoma humano e do camundongo, respectivamente. Em contraste, uma única cópia do gene foi encontrado na galinha. Pseudogenes foram identificados nos cromossomos 3, 12, 14 e X. As características sugeriram que o gene do receptor de laminina pertence a uma família de retroposon (retro-transposon) nos mamíferos. Lafreniere e outros (1993) demonstraram que um pseudogene do receptor da laminina, o qual eles simbolizaram LAMRP4, está localizado em Xq13 num segmento de 2.6-Mb (mega-bases) que também contém o gene Xist (OMIM 314670).
Yow e outros (1988) clonaram um cDNA de carcinoma do cólon humano codificador da proteína de ligação à laminina. O cDNA hibridizou com um transcrito de 1.2-quilo-bases, o nível do qual foi aproximadamente 9 vezes mais alto no carcinoma do cólon do que nas colônias adjacentes do epitélio normal. A proteína deduzida em 295 aminoácidos tem segmentos C-terminais altamente carregados negativamente e carece de seqüência consenso de sinal no teminal N, hélices alfa anfipáticas (com propriedades distintas, como uma hélice alfa hidrofóbica e outra hidrofílica), e sítios de glicosilação no terminal N.
Satoh e outros (1992) clonaram cDNAs codificadores do receptor de laminina de 67- quilo-dáltons de células humanas e de uma linhagem de células de câncer pulmonar humanas. Eles demonstraram que o nível de transcritos de receptor de laminina no na linhagem de células de câncer de pulmão era mais alto do que nas células pulmonares.
Tohgo e outros (1994) descobriram que a seqüência de aminoácidos da sub-unidade riobossomal 40S do rato é 99% idêntica à proteína humana de ligação à laminina com 68 quilodáltons, indicando que a subunidade 40S é idêntica à proteína de ligação à laminina.
ESTRUTURA DO GENE
O precursor, de 37 quilodáltons, do receptor de laminina 67-kD, chamado 37LRP, é um polipeptídeo cuja expressão é consistentemente sobre-regulada no carcnoma agressivo. Este parece ser uma proteína multifuncional envolvida na maquinaria de tradução, tem sido identificada como uma proteína p40 associada ao ribossomo. Jackers e outros (1996) isolaram o gene ativo de 37LRP/p40. Eles descobriram que o gene contém 7 éxons e 6 íntrons. Experimentos de proteção de ribonuclease sugeriram múltiplos sítios de iniciação de transcrição. A área do promotor não traz o TATA Box, mas contém quatro sítios Sp1(fator de transcrição com lócus em 12q13). O primeiro íntron também é rico e GC, contendo cinco sítios Sp1. O íntron 4 contem uma seqüência cheia de pequenos snRNA E2 (RNE2) entre os nucleotídeos 4365 e 4516, e o íntron 3 contém seqüências ALU.
FUNÇÃO DO GENE
Montuori e outros (1999) investigaram a expressão dos receptores de laminina integrina em culturas de tiróide primárias normais; em células tiroideanas normais imortalizadas (TAD-2); e linhagens celulares tumorais da tireóide (ARO) amorfas, foliculares (WRO) e papilares (NPA); sete tumorais tiroideanas (quatro carcinmas papilares e três foliculares); e glândulas normais da tireóide. A despeito da presença de vários receptores de laminina integrina, a adesão de células TAD-2, NPA e ARO às lamininas-1 imobilizadas foi pobre, uma vez que células WRO e as células derivadas do carcinoma folicular apresentaram uma forte adesão. Não obstante, as células WRO e derivadas de carcinoma folicular apresentaram a expressão de um receptor de laminna não-integrina, o receptor de alta afinidade com laminina, de 67 quilodáltons (67LR). Células TAD-2, NPA e ARO bem como de papeira nodular, adenoma tóxico (adenoma é uma neoplasia benigna), adenoma folicular, e células derivadas do carcinoma papilar não expressavam o 67LR. A expressão nas células de carcinoma folicular de um 67LR funcional, de alta afinidade, junto com receptores de integrina laminina não-funcionais, pode ser responsável pela tendência das células de carcinoma folicular à metástase por mediação de contatos estáveis entre as membranas basais.
Chen e outros (2002) acharam que as células T normais e leucêmicas produzem GNRH2 e GNRH1. A exposião de células cancerosas humanas ou do camndongo a GNRH2 ou a GNRH1 dispararam a transcrição do gene novamente e a expressão do receptor de laminina na superfície da célula, o qual está envolvido a adesão celular e migração e na invasão tumoral e metástase. GNRH2 ou GNRH1 também induziram a adesão à laminina e a quimiotaxia junto a SDF1 (CXCL12), e aumentaram a entrada “in vivo” de linfoma T metastásico no baço e na medula óssea. O direcionamento de células T normais para dentro de órgãos específicos foi reduzido nos camundongos com falta de GNRH1. Um antaonista específico para o receptor de GNRH1 bloqueou GNRH1, mas não os efeitos induzidos por GNRH2, o que foi sugestivo da sinalização através de receptores distintos. Chen e outros (2002) sugeriram que GNRH2 e GNRH1, secretados a partir dos nervos de modo autócrino (por auto-estimulação) ou parácrino (efeitos do hormônio restritos ao local) , interage diretamente com células T e disparam a transcrição do gene, adesão, quimiotaxia e direcionamento a órgãos específicos.
MODELO ANIMAL
A displasia ventricular direita arritmogênica (capaz de induzir à arritmia) (ARVD) é uma cadiomiopatia hereditária que causa morte súbita nos jovens. Asano e outros (2004) descobriram uma linhagem de camundongos com displasia ventricular direita herdada (RVD) causada pela mutação do gene do receptor 1 de lamnina (Lamr1). Esse lócus continha um retrotransposon de processamento no íntron que era transcrito no camudongo com RVD. A introdução do gene Lamr1 mutado no camundongo normal por reprodução ou por injeção direta causou suscetibilidade para RVD, a qual era similar àquela vista no camundongo RVD. Um estudo “in vitro” de cardiomiócitos (células do coração) expressando o produto de Lamr1 mutado mostraram precoce morte celular acompanhada pela alteração da arquitetura da cromatina. Eles acharam que a proteína1 da heterocromatina (HP1) ligava-se especificamente ao Lamr1 mutante. HP1 é um regulador dinâmico de sítios da heterocromatina, sugerindo que o LAMR1 mutante impede um processo crucial da regulação transcricional. De fato, a Lamr1 mutante causou mudanças específicas na expressão do gene nos cardiomiócitos, como detectado por análises de fragmentos de gene. Asano e outros (2004) concluíram que produtos do transposon de Lamr1 interagem com HP1 para causar a degeneração dos cardiomiócitos. Esse mecanismo pode também contriuir para a etiolgia da ARVD humana. Eles notaram que o gene humano na LAMR1 mapeia em 3p21 e que a frorma da ARVD, ARVD5, mapeia em 3p23.
MAPEAMENTO DO GENE
Por hibridização fluorescente em sítio, Jackers e outros (1996) localizaram o gene LAMR1 em 3p21.3. Kenmochi e outros (1998) mapearam o gene LAMR1, o qual eles denominaram RPSA, no 3p usando células somáticas híbridas e painéis de radiação de mapeamento híbridos.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=150370
150370 LAMININ RECEPTOR 1; LAMR1
Alternative titles; symbols
LAMBRRIBOSOMAL PROTEIN SA; RPSALAMININ RECEPTOR, 67-KD; 67LR
Gene map locus 3p21.3
TEXT
CLONAGEM
Gehlsen e outros (1988) isolaram um receptor para a laminina, uma proteína adesiva de fundação de membrana, a partir de células de glioblastoma (glioma é qualquer neoplasia derivada de um dos diferentes tipos de células que formam o tecido intersticial do cérebro, da medula espinhal, da neuro-hipófise e da retina) humano por afinidade cromatográfica com laminina. Essas células de glioblastoma RuGli foram mais tarde apresentadas como células de rato (Gehlsen e outros, 1988). Este receptor tem uma estrutura heterodmérica similar àquela dos receptores para outras proteínas da matriz extracelular tal como fibronectina e vitronectina. A incorporação da laminina nas membranas dos lisossomos torna possível aos lisossomas atacar superfícies celulares revestidas com lamininas. Bignon e outros (1991) clonaram dois cDNAs do receptor de laminina humano de 67 quilodáltons. Eles descobriram que esses clones hibridizam com muitos fragmentos de restrição em análises de Southern blot em humanos. Os padrões particulares foram contados para através da presença de mais de 16 e 21 cópias do gene de receptor de laminina por genoma haplóide no genoma humano e do camundongo, respectivamente. Em contraste, uma única cópia do gene foi encontrado na galinha. Pseudogenes foram identificados nos cromossomos 3, 12, 14 e X. As características sugeriram que o gene do receptor de laminina pertence a uma família de retroposon (retro-transposon) nos mamíferos. Lafreniere e outros (1993) demonstraram que um pseudogene do receptor da laminina, o qual eles simbolizaram LAMRP4, está localizado em Xq13 num segmento de 2.6-Mb (mega-bases) que também contém o gene Xist (OMIM 314670).
Yow e outros (1988) clonaram um cDNA de carcinoma do cólon humano codificador da proteína de ligação à laminina. O cDNA hibridizou com um transcrito de 1.2-quilo-bases, o nível do qual foi aproximadamente 9 vezes mais alto no carcinoma do cólon do que nas colônias adjacentes do epitélio normal. A proteína deduzida em 295 aminoácidos tem segmentos C-terminais altamente carregados negativamente e carece de seqüência consenso de sinal no teminal N, hélices alfa anfipáticas (com propriedades distintas, como uma hélice alfa hidrofóbica e outra hidrofílica), e sítios de glicosilação no terminal N.
Satoh e outros (1992) clonaram cDNAs codificadores do receptor de laminina de 67- quilo-dáltons de células humanas e de uma linhagem de células de câncer pulmonar humanas. Eles demonstraram que o nível de transcritos de receptor de laminina no na linhagem de células de câncer de pulmão era mais alto do que nas células pulmonares.
Tohgo e outros (1994) descobriram que a seqüência de aminoácidos da sub-unidade riobossomal 40S do rato é 99% idêntica à proteína humana de ligação à laminina com 68 quilodáltons, indicando que a subunidade 40S é idêntica à proteína de ligação à laminina.
ESTRUTURA DO GENE
O precursor, de 37 quilodáltons, do receptor de laminina 67-kD, chamado 37LRP, é um polipeptídeo cuja expressão é consistentemente sobre-regulada no carcnoma agressivo. Este parece ser uma proteína multifuncional envolvida na maquinaria de tradução, tem sido identificada como uma proteína p40 associada ao ribossomo. Jackers e outros (1996) isolaram o gene ativo de 37LRP/p40. Eles descobriram que o gene contém 7 éxons e 6 íntrons. Experimentos de proteção de ribonuclease sugeriram múltiplos sítios de iniciação de transcrição. A área do promotor não traz o TATA Box, mas contém quatro sítios Sp1(fator de transcrição com lócus em 12q13). O primeiro íntron também é rico e GC, contendo cinco sítios Sp1. O íntron 4 contem uma seqüência cheia de pequenos snRNA E2 (RNE2) entre os nucleotídeos 4365 e 4516, e o íntron 3 contém seqüências ALU.
FUNÇÃO DO GENE
Montuori e outros (1999) investigaram a expressão dos receptores de laminina integrina em culturas de tiróide primárias normais; em células tiroideanas normais imortalizadas (TAD-2); e linhagens celulares tumorais da tireóide (ARO) amorfas, foliculares (WRO) e papilares (NPA); sete tumorais tiroideanas (quatro carcinmas papilares e três foliculares); e glândulas normais da tireóide. A despeito da presença de vários receptores de laminina integrina, a adesão de células TAD-2, NPA e ARO às lamininas-1 imobilizadas foi pobre, uma vez que células WRO e as células derivadas do carcinoma folicular apresentaram uma forte adesão. Não obstante, as células WRO e derivadas de carcinoma folicular apresentaram a expressão de um receptor de laminna não-integrina, o receptor de alta afinidade com laminina, de 67 quilodáltons (67LR). Células TAD-2, NPA e ARO bem como de papeira nodular, adenoma tóxico (adenoma é uma neoplasia benigna), adenoma folicular, e células derivadas do carcinoma papilar não expressavam o 67LR. A expressão nas células de carcinoma folicular de um 67LR funcional, de alta afinidade, junto com receptores de integrina laminina não-funcionais, pode ser responsável pela tendência das células de carcinoma folicular à metástase por mediação de contatos estáveis entre as membranas basais.
Chen e outros (2002) acharam que as células T normais e leucêmicas produzem GNRH2 e GNRH1. A exposião de células cancerosas humanas ou do camndongo a GNRH2 ou a GNRH1 dispararam a transcrição do gene novamente e a expressão do receptor de laminina na superfície da célula, o qual está envolvido a adesão celular e migração e na invasão tumoral e metástase. GNRH2 ou GNRH1 também induziram a adesão à laminina e a quimiotaxia junto a SDF1 (CXCL12), e aumentaram a entrada “in vivo” de linfoma T metastásico no baço e na medula óssea. O direcionamento de células T normais para dentro de órgãos específicos foi reduzido nos camundongos com falta de GNRH1. Um antaonista específico para o receptor de GNRH1 bloqueou GNRH1, mas não os efeitos induzidos por GNRH2, o que foi sugestivo da sinalização através de receptores distintos. Chen e outros (2002) sugeriram que GNRH2 e GNRH1, secretados a partir dos nervos de modo autócrino (por auto-estimulação) ou parácrino (efeitos do hormônio restritos ao local) , interage diretamente com células T e disparam a transcrição do gene, adesão, quimiotaxia e direcionamento a órgãos específicos.
MODELO ANIMAL
A displasia ventricular direita arritmogênica (capaz de induzir à arritmia) (ARVD) é uma cadiomiopatia hereditária que causa morte súbita nos jovens. Asano e outros (2004) descobriram uma linhagem de camundongos com displasia ventricular direita herdada (RVD) causada pela mutação do gene do receptor 1 de lamnina (Lamr1). Esse lócus continha um retrotransposon de processamento no íntron que era transcrito no camudongo com RVD. A introdução do gene Lamr1 mutado no camundongo normal por reprodução ou por injeção direta causou suscetibilidade para RVD, a qual era similar àquela vista no camundongo RVD. Um estudo “in vitro” de cardiomiócitos (células do coração) expressando o produto de Lamr1 mutado mostraram precoce morte celular acompanhada pela alteração da arquitetura da cromatina. Eles acharam que a proteína1 da heterocromatina (HP1) ligava-se especificamente ao Lamr1 mutante. HP1 é um regulador dinâmico de sítios da heterocromatina, sugerindo que o LAMR1 mutante impede um processo crucial da regulação transcricional. De fato, a Lamr1 mutante causou mudanças específicas na expressão do gene nos cardiomiócitos, como detectado por análises de fragmentos de gene. Asano e outros (2004) concluíram que produtos do transposon de Lamr1 interagem com HP1 para causar a degeneração dos cardiomiócitos. Esse mecanismo pode também contriuir para a etiolgia da ARVD humana. Eles notaram que o gene humano na LAMR1 mapeia em 3p21 e que a frorma da ARVD, ARVD5, mapeia em 3p23.
MAPEAMENTO DO GENE
Por hibridização fluorescente em sítio, Jackers e outros (1996) localizaram o gene LAMR1 em 3p21.3. Kenmochi e outros (1998) mapearam o gene LAMR1, o qual eles denominaram RPSA, no 3p usando células somáticas híbridas e painéis de radiação de mapeamento híbridos.
sábado, 12 de julho de 2008
REPRODUÇÃO DO SITE http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=142461
*142461 HEPARAN SULFATE PROTEOGLYCAN OF BASEMENT MEMBRANE; HSPG2
Alternative titles; symbols
PERLECAN; PLC
Gene map locus 1p36.1
TEXTO
DESCRIÇÃO
O sulfato de heparina proteoglicano (proteoglicanos são glicosaminoglicanos {mucopolssacarídeos} ligados a cadeias protéicas em complexos covalentes encontrados na matriz extracelular do tecido conjuntivo) é um componente principal de membranas basais, onde a molécula pode estar envolvida na estabilização de outras moléculas e na adesão celular. Esta forma de HSPG, conhecida como HSPG2 ou “perlecan”, é codificada por um gene que está mapeado no cromossomo 1. O gene para a forma do FSPG assossiado à superfície celular dos fibroblastos tem sido mapeado no cromossomo 8 humano.
CLONAGEM
Wintle e outros (1990) isolaram dois clones parciais codificando diferentes domínios do cerne da proteína de HSPG no camundongo. Análises de Southern blot sugeriram que o gene existe em uma cópia única no camundongo; presumidamente, o mesmo é verdade para o ser humano. Dodge e outros (1991) estudaram dois clones de DNA sobrepondos-se a HSPG2 de uma biblioteca de cólon humano (a divisão do intestino grosso que se extende do ceco até o reto). A seqüência deduzida de aminoácidos demonstrou 87% de identidade entre o homem e o camundongo. Cohen e outros (1993) estabeleceram que o perlecan é uma proteína de aproximadamente 467 quilodáltons compreendendo 5 domínios, dos quais somente o primeiro, a região de ligação a sulfato de heparina e única. Os outros quatro domínios são homólogos ao receptor de LDL (lipoproteína de baixa densidade), sendo a região N-terminal da laminina (um grande componente glicoprotéico multimérico da membrana basal; principalmente de suas lâminas não coradas; um importante componente protéico do glomérulo renal), braços curtos A e B, NCAM e o terminal C globular da cadeia A da laminina, respectivamente.
FUNÇÃO DO GENE
Iozzo e outros (1997) descobriram que a transcrição do perlecan é sobre-regulada por TGF-beta.
O perlecan, um proteoglicano de sulfato de heparina ubíquo, processa primariamente atributos de promotores de crescimento e angiogênicos através da ação como co-receptor para o fator básico de crescimento de fibroblastos, FGF2. Sharma e outros (1998) bloquearam a expressão do perlecan usando tanto constitutivo dirigido por CMV como sintéticos anti-senso indutíveis por doxiciclina (antibiótico de amplo espectro). O crescimento de células de carcinoma no cólon foi marcadamente atenuado na obliteração da expressão do gene de perlecan e esses efeitos co-relacionaram-se com a reduzida responsividade a e afinidade para o fator de crescimento de queratinócito (célula da epiderme viva e determinado epitélio oral que produz queratina no processo de diferenciação em células mortas e totalmente queratinizadas do estrato córneo) mitogênico, FGF7. O perlecan exógeno reconstituiu eficientemente a atividade de FGF7 nas células deficientes de perlecan. Em ambos, xenoenxerto (enxertos do animal de uma espécie para o animal de outra espécie) induzido por células de carcinoma do cólon humano e aloenxerto (enxerto entre indivíduos geneticamente não-idênticos, mas da mesma espécie) induzido por células de melanoma do camundongo altamente invasivas, a supressão do perlecan causou substancial inibição do crescimento do tumor e neo-vascularização. Assim, perlecan é um potente indutor de crescimento de tumor e da angiogênese (desenvolvimento de novos vasos sangüíneos) “in vivo”, e intervenções terapêuticas marcado essa chave moduladora de progressão de tumor pode melhorar o tratamento do câncer.
Através de análises de leveduras duplamente híbridas e de co-iunoprecipitação com o domínio III de HSPG2 como isca, Mongiat e outros (2001) demonstraram que o queratinócito FGFBP1 interage com HSPG2 (FGFBP1, ou HBP17, liga-se aos fatores de crescimento do fibroblasto ácidos(FGF1) e base (FGF2) de modo reversível. Ele também se liga a perlecan). Análises de deleção determinaram que o FGFBP1 liga-se ao Segundo motive EGF do domínio III, fechado para o sítio de ligação para FGF7. Análises imunohistoquímicas demonstraram a co-localização de FGFBP1 com HSPG2 no estroma pericelular de células escamosas de carcinomas.
ESTRUTURA DO GENE
Cohen e outros (1993) noticiaram que o gene HSPG2 é composto de 94 éxons expandindose num total de 120 quilobases, e que lá parecem estar múltiplos sítios de iniciação de transcrição.
Iozzo e outros (1997) caracterizaram a região promotora de HSPG2.
Nicole e outros (2000) descobriram que o gene HSPG2 contém 97 éxons.
MAPEAMENTO
Usando um clone de cDNA para hibridização em sítio, Wintle e outros (1990) assinaram o gene HSPG2 no cromossomo humano 1p36.1. Dodge e outros (1991) demonstraram por análises de Southern blot de DNA de células somáticas híbridas humanas e de roedores, incluindo sub-clones com quebras espontâneas ou de translocações específicas do cromossomo humano 1, que o gene HSPG2 situa-se na parte telomérica de 1p. Por uma combinação de análises de células somáticas híbridas e hibridização em sítio, Kallunki e outros (1991) assinaram o gene SPG2 em 1p36.1-p35. Chakravarti e outros (1991) mapearam o gene no cromossomo 4 do camundongo por análise de segregação de lentes de fragmentos de restrição variantes (RFLVs) em fitas recombinantes de camundongo consangüíneos. Eles se referiram ao gene como perlecan (Plc).
MOLECULAR GENETICS
Schwartz-Jampel Syndrome Type 1
A syndrome de Schwartz-Jampel de tipo 1(SJS1) é uma desordem autossômica ressessiva caracterizada por permanente miotonia (relaxamento tardio de um músculo após uma forte contração, ou contração prolongada após estimulação mecânica (como por percussão) ou breve estimulação elétrica; devida a anormaldade da membrana muscular, especificamente dos canais iônicos) e displasia do esqueleto (desenvolvimento tecidual anormal, no caso dos ossos são mais de 120), resultando em estatura reduzida, cifoescoliose, arqueamento das diáfises (parte longa dos ossos em oposição às epífises, que são as extremidades e as apófises, sendo as protuberâncias), e epífises irregulares. Em três famílias com SJS1, Nicole e outros (2000) identificaram mutações no gene HSPG2. Os achados relevaram a importância de perlecan, não somente na manuenção da integridade da cartilagem, mas também na regulagem de exercitabilidade do músculo. Perlecan está presente no endomísio (a bainha do tecido conjuntivo fina que circunda uma fibra muscular), a bainha do tecido conectivo envolvendo as fibras dos músculos do esqueleto individual, onde a maioria das desordens miotônicas surgem de mutações em genes codificadores de canais iônicos de portão de voltagem. Uma possível explicação para a hiper-excitabilidade muscular com mutações em perlecan pode envolver a modulação da expressão canal iônico ou a função através de sua interação com perlecan.
Arikawa-Hirasawa e outros (2002) identficaram cinco diferentes mutações no gene perlecan em três pacientes não-relacionados com a síndrome de Schwartz-jampel. Mutações heterozigóticas em dois pacientes com SJS (os quais eram geneticamete heterozigotos) tanto produziram uma perlecan truncada com falta do domínio V quanto resultaram em significativamente reduzidos níveis de perlecan de tipo saudável.
Stum e outros (2006) identificaram 25 diferentes mutações em HSPG2 , incluindo 22 novas mutações, distribuídas em todo o gene de 35 pacientes de 23 famílias com SJS1. Análises de mRNA de HSPG2 e imuno-tingimento de perlecan em fibroblastos de pacientes demonstraram um efeito hipomórfico e de perda de função. Mutações truncadas resultaram da decadência de mediação de mRNA não-senso (mRNAs com mutações não-senso, aquela que altera um nucleotídeo gerando um códon finalizador, geraram uma proteína perlecan truncada, incompleta), enquanto mutações sem-sentido envolvendo resíduos de cisteína (aquela própícia à formação de íons) levaram à retenção intracelular de perlecan. Mutações não estabelecidas foram identificadas e nenhuma correlação foi observada quanto a genótipo/fenótipo.
Dyssegmental Dysplasia, Silverman-Handmaker Type
Em paciente com tipo Silverman-Handmaker da dysplasia dis-segmental (DDSH), Arikawa-Hirasawa e outros (2001) acharam duplicações homozigóticas e mutações pontuais heterozigóticas no gene HSPG2, todas previstas como causadoras de uma seqüência de finalização, resultando em uma proteína com o cerne truncado. Perlecan trucada não foi secretada pelos fibroblastos dos paciente, mas foi degradada em fragmentos menores dentro das células.
*142461 HEPARAN SULFATE PROTEOGLYCAN OF BASEMENT MEMBRANE; HSPG2
Alternative titles; symbols
PERLECAN; PLC
Gene map locus 1p36.1
TEXTO
DESCRIÇÃO
O sulfato de heparina proteoglicano (proteoglicanos são glicosaminoglicanos {mucopolssacarídeos} ligados a cadeias protéicas em complexos covalentes encontrados na matriz extracelular do tecido conjuntivo) é um componente principal de membranas basais, onde a molécula pode estar envolvida na estabilização de outras moléculas e na adesão celular. Esta forma de HSPG, conhecida como HSPG2 ou “perlecan”, é codificada por um gene que está mapeado no cromossomo 1. O gene para a forma do FSPG assossiado à superfície celular dos fibroblastos tem sido mapeado no cromossomo 8 humano.
CLONAGEM
Wintle e outros (1990) isolaram dois clones parciais codificando diferentes domínios do cerne da proteína de HSPG no camundongo. Análises de Southern blot sugeriram que o gene existe em uma cópia única no camundongo; presumidamente, o mesmo é verdade para o ser humano. Dodge e outros (1991) estudaram dois clones de DNA sobrepondos-se a HSPG2 de uma biblioteca de cólon humano (a divisão do intestino grosso que se extende do ceco até o reto). A seqüência deduzida de aminoácidos demonstrou 87% de identidade entre o homem e o camundongo. Cohen e outros (1993) estabeleceram que o perlecan é uma proteína de aproximadamente 467 quilodáltons compreendendo 5 domínios, dos quais somente o primeiro, a região de ligação a sulfato de heparina e única. Os outros quatro domínios são homólogos ao receptor de LDL (lipoproteína de baixa densidade), sendo a região N-terminal da laminina (um grande componente glicoprotéico multimérico da membrana basal; principalmente de suas lâminas não coradas; um importante componente protéico do glomérulo renal), braços curtos A e B, NCAM e o terminal C globular da cadeia A da laminina, respectivamente.
FUNÇÃO DO GENE
Iozzo e outros (1997) descobriram que a transcrição do perlecan é sobre-regulada por TGF-beta.
O perlecan, um proteoglicano de sulfato de heparina ubíquo, processa primariamente atributos de promotores de crescimento e angiogênicos através da ação como co-receptor para o fator básico de crescimento de fibroblastos, FGF2. Sharma e outros (1998) bloquearam a expressão do perlecan usando tanto constitutivo dirigido por CMV como sintéticos anti-senso indutíveis por doxiciclina (antibiótico de amplo espectro). O crescimento de células de carcinoma no cólon foi marcadamente atenuado na obliteração da expressão do gene de perlecan e esses efeitos co-relacionaram-se com a reduzida responsividade a e afinidade para o fator de crescimento de queratinócito (célula da epiderme viva e determinado epitélio oral que produz queratina no processo de diferenciação em células mortas e totalmente queratinizadas do estrato córneo) mitogênico, FGF7. O perlecan exógeno reconstituiu eficientemente a atividade de FGF7 nas células deficientes de perlecan. Em ambos, xenoenxerto (enxertos do animal de uma espécie para o animal de outra espécie) induzido por células de carcinoma do cólon humano e aloenxerto (enxerto entre indivíduos geneticamente não-idênticos, mas da mesma espécie) induzido por células de melanoma do camundongo altamente invasivas, a supressão do perlecan causou substancial inibição do crescimento do tumor e neo-vascularização. Assim, perlecan é um potente indutor de crescimento de tumor e da angiogênese (desenvolvimento de novos vasos sangüíneos) “in vivo”, e intervenções terapêuticas marcado essa chave moduladora de progressão de tumor pode melhorar o tratamento do câncer.
Através de análises de leveduras duplamente híbridas e de co-iunoprecipitação com o domínio III de HSPG2 como isca, Mongiat e outros (2001) demonstraram que o queratinócito FGFBP1 interage com HSPG2 (FGFBP1, ou HBP17, liga-se aos fatores de crescimento do fibroblasto ácidos(FGF1) e base (FGF2) de modo reversível. Ele também se liga a perlecan). Análises de deleção determinaram que o FGFBP1 liga-se ao Segundo motive EGF do domínio III, fechado para o sítio de ligação para FGF7. Análises imunohistoquímicas demonstraram a co-localização de FGFBP1 com HSPG2 no estroma pericelular de células escamosas de carcinomas.
ESTRUTURA DO GENE
Cohen e outros (1993) noticiaram que o gene HSPG2 é composto de 94 éxons expandindose num total de 120 quilobases, e que lá parecem estar múltiplos sítios de iniciação de transcrição.
Iozzo e outros (1997) caracterizaram a região promotora de HSPG2.
Nicole e outros (2000) descobriram que o gene HSPG2 contém 97 éxons.
MAPEAMENTO
Usando um clone de cDNA para hibridização em sítio, Wintle e outros (1990) assinaram o gene HSPG2 no cromossomo humano 1p36.1. Dodge e outros (1991) demonstraram por análises de Southern blot de DNA de células somáticas híbridas humanas e de roedores, incluindo sub-clones com quebras espontâneas ou de translocações específicas do cromossomo humano 1, que o gene HSPG2 situa-se na parte telomérica de 1p. Por uma combinação de análises de células somáticas híbridas e hibridização em sítio, Kallunki e outros (1991) assinaram o gene SPG2 em 1p36.1-p35. Chakravarti e outros (1991) mapearam o gene no cromossomo 4 do camundongo por análise de segregação de lentes de fragmentos de restrição variantes (RFLVs) em fitas recombinantes de camundongo consangüíneos. Eles se referiram ao gene como perlecan (Plc).
MOLECULAR GENETICS
Schwartz-Jampel Syndrome Type 1
A syndrome de Schwartz-Jampel de tipo 1(SJS1) é uma desordem autossômica ressessiva caracterizada por permanente miotonia (relaxamento tardio de um músculo após uma forte contração, ou contração prolongada após estimulação mecânica (como por percussão) ou breve estimulação elétrica; devida a anormaldade da membrana muscular, especificamente dos canais iônicos) e displasia do esqueleto (desenvolvimento tecidual anormal, no caso dos ossos são mais de 120), resultando em estatura reduzida, cifoescoliose, arqueamento das diáfises (parte longa dos ossos em oposição às epífises, que são as extremidades e as apófises, sendo as protuberâncias), e epífises irregulares. Em três famílias com SJS1, Nicole e outros (2000) identificaram mutações no gene HSPG2. Os achados relevaram a importância de perlecan, não somente na manuenção da integridade da cartilagem, mas também na regulagem de exercitabilidade do músculo. Perlecan está presente no endomísio (a bainha do tecido conjuntivo fina que circunda uma fibra muscular), a bainha do tecido conectivo envolvendo as fibras dos músculos do esqueleto individual, onde a maioria das desordens miotônicas surgem de mutações em genes codificadores de canais iônicos de portão de voltagem. Uma possível explicação para a hiper-excitabilidade muscular com mutações em perlecan pode envolver a modulação da expressão canal iônico ou a função através de sua interação com perlecan.
Arikawa-Hirasawa e outros (2002) identficaram cinco diferentes mutações no gene perlecan em três pacientes não-relacionados com a síndrome de Schwartz-jampel. Mutações heterozigóticas em dois pacientes com SJS (os quais eram geneticamete heterozigotos) tanto produziram uma perlecan truncada com falta do domínio V quanto resultaram em significativamente reduzidos níveis de perlecan de tipo saudável.
Stum e outros (2006) identificaram 25 diferentes mutações em HSPG2 , incluindo 22 novas mutações, distribuídas em todo o gene de 35 pacientes de 23 famílias com SJS1. Análises de mRNA de HSPG2 e imuno-tingimento de perlecan em fibroblastos de pacientes demonstraram um efeito hipomórfico e de perda de função. Mutações truncadas resultaram da decadência de mediação de mRNA não-senso (mRNAs com mutações não-senso, aquela que altera um nucleotídeo gerando um códon finalizador, geraram uma proteína perlecan truncada, incompleta), enquanto mutações sem-sentido envolvendo resíduos de cisteína (aquela própícia à formação de íons) levaram à retenção intracelular de perlecan. Mutações não estabelecidas foram identificadas e nenhuma correlação foi observada quanto a genótipo/fenótipo.
Dyssegmental Dysplasia, Silverman-Handmaker Type
Em paciente com tipo Silverman-Handmaker da dysplasia dis-segmental (DDSH), Arikawa-Hirasawa e outros (2001) acharam duplicações homozigóticas e mutações pontuais heterozigóticas no gene HSPG2, todas previstas como causadoras de uma seqüência de finalização, resultando em uma proteína com o cerne truncado. Perlecan trucada não foi secretada pelos fibroblastos dos paciente, mas foi degradada em fragmentos menores dentro das células.
quarta-feira, 9 de julho de 2008
OSTEONECROSES
Roberto Ezequiel Heymann e Daniel Feldman
Introdução
As osteonecroses não são entidades clínicas definidas, mas, resultantes de diversas condições que em maior ou menor grau determinam insuficiência do suprimento sangüíneo, com morte celular em todos os compartimentos do osso (hematopoiético, medula gordurosa e tecido mineralizado). Por esse motivo, também são chamadas de necrose óssea avascular ou necrose óssea asséptica.
A incidência da osteonecrose (ON) não está bem estabelecida. Nos EUA, estima-se em 15 mil novos casos por ano. Um estudo japonês em 1988, mostrou que ocorreram entre 2.500 e 3 mil casos de ON não-traumática da cabeça femoral: 34,7% eram devidos ao uso de corticosteróides (CEs); 21,8%, ao abuso do álcool; e37,1%, idiopáticas. Os homens são mais acometidos que as mulheres (8:1), não havedo dados sobre raça ou cor. A maioria dos casos ocorre antes dos 50 anos.
Fisiopatogenia
A diminuição ou interrupção mecânica do fluxo sangüíneo ao osso acometido é o mecanismo comum envolvido na maioria das condições associadas à ON. Duas ou três horas após a instalação da isquemia (sustação do fluxo sangüíneo), ocorre a morte de osteócitos e a necrose de adipócitos e da medula óssea hematopoiética ocorrem mais rapidamente do que o normal. No entanto, os sinais histológicos de necrose óssea somente se tornam evidentes após 24 a 72 horas. Em poucas situações pode ocorrer osteonecrose, não por diminuição de fluxo arterial, mas sim pela citotoxidade sobre os osteócitos.
Os mecanismos que podem levar a osteonecrose são:
1) Traumas:
Nos casos de trauma, a lesão é evidente, pois ocorre ruptura arterial, prejudicando o suprimento sangüíneo local. A prevalência de ON de cabeça femoral é de 10 a 25% após a luxação traumática do quadril, e entre 15 a 50% após fraturas. A duração da correção da luxação também é importante, visto que a ON associada tem prevalência dobrada se esta for corrigida 12 ou mais horas após a ocorrência.
2)Oclusão vascular
Alterações primárias das arteríolas, vênulas e dos capilares podem tornar as ONs equivalentes à doença coronariana no osso. Estudos histopatológicos dos vasos de ossos dom ON demonstram trombose, presença de gotículas de gordura e aumento de espessura das paredes, quando comparados a ossos com osteoartrose. Como observado em pacientes coronariopatas, os pacientes com ON compartilham fatores de risco semelhantes, como o uso de corticosteróides (CEs), diabetes melitus, vasculopatias, alcoolismo, hiperlipidemia e hiperviscosidade. Na síndrome do mergulhador e na anemia falciforme a ON é imputada à obstrução dos sinusóides por bolhas de nitrogênio ou por hemácias falcizadas. Estados de hiper-coagulação, como a trombofilia hereditária e deficiências de fibrinólise podem levar à diminuição do fluxo sangüíneo por trombose desses vasos.
Nas doenças difusas do tecido conjuntivo, principalmente no lúpus eritematoso sistêmico, as condições vasculares aqui descritas estão presentes com muita freqüência, justificando o elevado número de pacientes com ON (10%). De maneira surpreendente, estudos recentes não têm conseguido demonstrar correlação entre a presença de anticorpos antifosfolípides (definitivamente pró-trombóticos) e osteonecrose.
O uso de CE e o etilismo parecem aumentar o risco de desenvolver ON, por meio da embolia gordurosa. A assciação de CE e ON são cirunstanciais e baseadas em associações entre ON e a terapia com CE em inúmeras doenças reumatológicas e respiratórias, em pacientes que se submenteram a transplante de órgãos e em pacientes com síndrome de Cushing. A média da dose cumulativa de CE é de 4,32 mg e doses superiores a 20mg apresentam maior risco, principalmente em pacientes transplantados renais. Embolia gordurosa pulmonar e renal já tem sido demonstrada como decorrente de esteatose hepática, e alguns autores têm sido capazes de provocar ON experimental após injeção intra-arterial de lipidol. Etretanto, a origem das gotículas gordurosas encontradas nos vasos dos ossos com ON não está definida. Além do fígado, a desestabilização e a coalescência de lipoproteínas e o rompimento da medula óssea gordurosa podem sem fontes das mesmas.
3)Hipertensão intramedular
O CE também tem sido implicado em aumentar o tamanho dos adipócitos, aumentando o volume da medula gordurosa e da pressão intramedular, diminuindo o fluxo sangüíeo. Na doença de Gaucher ocorre acúmulo de glucocerebrosídeos, aumentando a pressão intramedular e favorecendo a ON.
4)Citotoxidade direta sobre os osteócitos
A radioterapia e a quimioterapia são causas menos freqüentes de ON. O CE também acelera a apoptose dos osteócitos, diminui a atividade osteoblástica e aumenta o catabolismo da matriz óssea.
5)Idiopática
Em algumas situações não há nenhuma etiologia de base que possa explicar o aparecimento de ON, sendo consideradas idiopáticas.
DIAGNÓSTICOS
O pronto diagnóstico da ON permite um tratamento mais precoce, favorecendo um resultado final melhor. O acometimento de mais de uma articulação é muito freqüente. Esse fato deve alertar o médico a investigar outras articulações quando o diagnóstico de ON for estabelecido.
Alterações radiográficas
Nos estágios iniciais da doença as radiologias simples são normais, mas outros métodos podem ser utilizados para o diagnóstico precoce. As alterações radiológicas mais precoces incluem osteopenia, área central radioluscente com borda esclerótica e esclerose linear. Nenhuma desses é específica de osteonecrose. Posteriormente, aparece linha radioluscente subcondral (sinal do crescente, ou da casca do ovo), denotando fratura subcondral. A alteração é praticamente patognomônica de osteonecrose, assim como as alterações posteriores, como o achatamento da epífise e o colapso total com manutenção do espaço articular. Em fases mais tardias, ocorre processo de osteoartrite secundária, com diminuição do espaço articular e formação de osteófitos.
Diagnósticos diferenciais
Nos estágios III (sinal do crescente) e IV(achatamento ou colapso) as radiografias são características, não havendo qualquer dificuldade para o diagnóstico. Quando os primeiros exames radiológicos mostram estágios V (achatamento ou colapso somado a diminuição do espaço intra articular) e VI (destruição total), é impossível fazer o diagnóstico diferencial com outras causas de destruição articular. Entretanto, nessas fases, a dúvida perde interesse prático, pois a conduta será sempre a mesma, ou seja, há indicação de prótese articular.
O diagnóstico diferencial mais difícil ocorre nos estágios I (alteração isolada da ressonância magnética nuclear que delimita o tecido necrótico do normal e uma linha representando o tecido de granulação hipervascular, em casos avançados pós-colapso deixa de ter utilidade) e II (radiografia, cintilografia óssea, RMN e Tomografia computadorizada alterados sem colapso). No primeiro, todas as afecções inflamatórias articulares devem ser consideradas, e a realização da ressonância magnética é obrigatória. A entidade mais difícil de ser afastada é a algoneurodistrofia transitória (especialmente do quadril), que requer dados da história e dos antecedentes do indivíduo para ser diferenciada.
Roberto Ezequiel Heymann e Daniel Feldman
Introdução
As osteonecroses não são entidades clínicas definidas, mas, resultantes de diversas condições que em maior ou menor grau determinam insuficiência do suprimento sangüíneo, com morte celular em todos os compartimentos do osso (hematopoiético, medula gordurosa e tecido mineralizado). Por esse motivo, também são chamadas de necrose óssea avascular ou necrose óssea asséptica.
A incidência da osteonecrose (ON) não está bem estabelecida. Nos EUA, estima-se em 15 mil novos casos por ano. Um estudo japonês em 1988, mostrou que ocorreram entre 2.500 e 3 mil casos de ON não-traumática da cabeça femoral: 34,7% eram devidos ao uso de corticosteróides (CEs); 21,8%, ao abuso do álcool; e37,1%, idiopáticas. Os homens são mais acometidos que as mulheres (8:1), não havedo dados sobre raça ou cor. A maioria dos casos ocorre antes dos 50 anos.
Fisiopatogenia
A diminuição ou interrupção mecânica do fluxo sangüíneo ao osso acometido é o mecanismo comum envolvido na maioria das condições associadas à ON. Duas ou três horas após a instalação da isquemia (sustação do fluxo sangüíneo), ocorre a morte de osteócitos e a necrose de adipócitos e da medula óssea hematopoiética ocorrem mais rapidamente do que o normal. No entanto, os sinais histológicos de necrose óssea somente se tornam evidentes após 24 a 72 horas. Em poucas situações pode ocorrer osteonecrose, não por diminuição de fluxo arterial, mas sim pela citotoxidade sobre os osteócitos.
Os mecanismos que podem levar a osteonecrose são:
1) Traumas:
Nos casos de trauma, a lesão é evidente, pois ocorre ruptura arterial, prejudicando o suprimento sangüíneo local. A prevalência de ON de cabeça femoral é de 10 a 25% após a luxação traumática do quadril, e entre 15 a 50% após fraturas. A duração da correção da luxação também é importante, visto que a ON associada tem prevalência dobrada se esta for corrigida 12 ou mais horas após a ocorrência.
2)Oclusão vascular
Alterações primárias das arteríolas, vênulas e dos capilares podem tornar as ONs equivalentes à doença coronariana no osso. Estudos histopatológicos dos vasos de ossos dom ON demonstram trombose, presença de gotículas de gordura e aumento de espessura das paredes, quando comparados a ossos com osteoartrose. Como observado em pacientes coronariopatas, os pacientes com ON compartilham fatores de risco semelhantes, como o uso de corticosteróides (CEs), diabetes melitus, vasculopatias, alcoolismo, hiperlipidemia e hiperviscosidade. Na síndrome do mergulhador e na anemia falciforme a ON é imputada à obstrução dos sinusóides por bolhas de nitrogênio ou por hemácias falcizadas. Estados de hiper-coagulação, como a trombofilia hereditária e deficiências de fibrinólise podem levar à diminuição do fluxo sangüíneo por trombose desses vasos.
Nas doenças difusas do tecido conjuntivo, principalmente no lúpus eritematoso sistêmico, as condições vasculares aqui descritas estão presentes com muita freqüência, justificando o elevado número de pacientes com ON (10%). De maneira surpreendente, estudos recentes não têm conseguido demonstrar correlação entre a presença de anticorpos antifosfolípides (definitivamente pró-trombóticos) e osteonecrose.
O uso de CE e o etilismo parecem aumentar o risco de desenvolver ON, por meio da embolia gordurosa. A assciação de CE e ON são cirunstanciais e baseadas em associações entre ON e a terapia com CE em inúmeras doenças reumatológicas e respiratórias, em pacientes que se submenteram a transplante de órgãos e em pacientes com síndrome de Cushing. A média da dose cumulativa de CE é de 4,32 mg e doses superiores a 20mg apresentam maior risco, principalmente em pacientes transplantados renais. Embolia gordurosa pulmonar e renal já tem sido demonstrada como decorrente de esteatose hepática, e alguns autores têm sido capazes de provocar ON experimental após injeção intra-arterial de lipidol. Etretanto, a origem das gotículas gordurosas encontradas nos vasos dos ossos com ON não está definida. Além do fígado, a desestabilização e a coalescência de lipoproteínas e o rompimento da medula óssea gordurosa podem sem fontes das mesmas.
3)Hipertensão intramedular
O CE também tem sido implicado em aumentar o tamanho dos adipócitos, aumentando o volume da medula gordurosa e da pressão intramedular, diminuindo o fluxo sangüíeo. Na doença de Gaucher ocorre acúmulo de glucocerebrosídeos, aumentando a pressão intramedular e favorecendo a ON.
4)Citotoxidade direta sobre os osteócitos
A radioterapia e a quimioterapia são causas menos freqüentes de ON. O CE também acelera a apoptose dos osteócitos, diminui a atividade osteoblástica e aumenta o catabolismo da matriz óssea.
5)Idiopática
Em algumas situações não há nenhuma etiologia de base que possa explicar o aparecimento de ON, sendo consideradas idiopáticas.
DIAGNÓSTICOS
O pronto diagnóstico da ON permite um tratamento mais precoce, favorecendo um resultado final melhor. O acometimento de mais de uma articulação é muito freqüente. Esse fato deve alertar o médico a investigar outras articulações quando o diagnóstico de ON for estabelecido.
Alterações radiográficas
Nos estágios iniciais da doença as radiologias simples são normais, mas outros métodos podem ser utilizados para o diagnóstico precoce. As alterações radiológicas mais precoces incluem osteopenia, área central radioluscente com borda esclerótica e esclerose linear. Nenhuma desses é específica de osteonecrose. Posteriormente, aparece linha radioluscente subcondral (sinal do crescente, ou da casca do ovo), denotando fratura subcondral. A alteração é praticamente patognomônica de osteonecrose, assim como as alterações posteriores, como o achatamento da epífise e o colapso total com manutenção do espaço articular. Em fases mais tardias, ocorre processo de osteoartrite secundária, com diminuição do espaço articular e formação de osteófitos.
Diagnósticos diferenciais
Nos estágios III (sinal do crescente) e IV(achatamento ou colapso) as radiografias são características, não havendo qualquer dificuldade para o diagnóstico. Quando os primeiros exames radiológicos mostram estágios V (achatamento ou colapso somado a diminuição do espaço intra articular) e VI (destruição total), é impossível fazer o diagnóstico diferencial com outras causas de destruição articular. Entretanto, nessas fases, a dúvida perde interesse prático, pois a conduta será sempre a mesma, ou seja, há indicação de prótese articular.
O diagnóstico diferencial mais difícil ocorre nos estágios I (alteração isolada da ressonância magnética nuclear que delimita o tecido necrótico do normal e uma linha representando o tecido de granulação hipervascular, em casos avançados pós-colapso deixa de ter utilidade) e II (radiografia, cintilografia óssea, RMN e Tomografia computadorizada alterados sem colapso). No primeiro, todas as afecções inflamatórias articulares devem ser consideradas, e a realização da ressonância magnética é obrigatória. A entidade mais difícil de ser afastada é a algoneurodistrofia transitória (especialmente do quadril), que requer dados da história e dos antecedentes do indivíduo para ser diferenciada.
quarta-feira, 2 de julho de 2008
Reprodução do site: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=107770
*107770 LOW DENSITY LIPOPROTEIN RECEPTOR-RELATED PROTEIN 1; LRP1
Alternative titles; symbols
LIPOPROTEIN RECEPTOR-RELATED PROTEIN; LRPALPHA-2-MACROGLOBULIN RECEPTOR; A2MRAPOLIPOPROTEIN RECEPTOR; APRAPOLIPOPROTEIN E RECEPTOR; APOERCD91CED1, C. ELEGANS, HOMOLOG OF
Gene map locus 12q13.1-q13.3
TEXT
CLONING
Hertz e outros (1988) clonaram um cDNA para o receptor relacionado à lipoproteína de baixa densidade (LRP) em virtude de sua restrita homologia com o receptor de LDL. A proteína de 4.544 aminoácidos contém um único segmento transmembranal. Análises de Northern blot detectaram a LRP1 no fígado, cérebro e pulmões. A proteína demonstrou forte ligação com cálcio. Kristensen e outros (1990) e Strickland e outros (1990) demonstraram que LRP é idêntico ao receptor de alfa-macroglobulina 2 (A2MR). Como o receptor de manose-6-fosfato, a molécula A2MR/LRP é provavelmente bifuncional.
No nematódeo de vida livre Caenorhabditis elegans, Yochem e Grenwald (1993) isolaram e seqüenciaram um gene mais longo que 23 kb que codifica uma grande proteína integrante da membrana com uma estrutura prevista similar à da LRP dos mamíferos. O produto de 4.753 aminoácidos prognosticado pelo gene de C.elegans repartiu-se em número próximo ao idêntico e de acordo com os motivos de seqüência de aminoácidos do LRP humano, e vários éxons do gene do LRP de C.elegans corresponderam aos éxons de partes relacionadas ao gene da LRP humano.
GENE FUNCTION
Kounnas e outros (1995) demonstraram que LRP media a endocitose e a degradação de proteínas precursoras amilóides (amilóides: proteínas que parecem iguais ao microscópio, mas são quimicamente diferentes) secretadas (APP), sugerindo que um único caminho metabólico liga duas moléculas implicadas na patofisiologia da doença de Alzheimer (AD). Narita e outros (1997) demonstraram que A2M, por via de LRP, media a remoção e degradação de amilóides-beta geradas por APP, o principal componente das placas amilóides em Alzheimer.
Kang e outros (2000) demonstraram “in vitro” que LRP1 é requerida para a remoção mediada por A2M de beta-amilóide 40 e 42 por via um mecanismo celular de absorção mediado por receptor. Análises do tecido do cérebro humano morto demonstraram que a expressão de LRP normalmente declina com a idade, e que a expressão de LRP em cérebro com Alzheimer foi significativamente mais baixa do que nos controles. No grupo AD, altos níveis de LRP foram co-relacionados com o ataque de AD e morte em idade avançada. Kang e outros (2000) concluíram que a expressão reduzida de LRP é um fator de risco que contribui para a AD, possivelmente pelo impedimento da remoção da beta-amilóide solúvel.
A proteína gp96 “choque de calor” (TRA1) é uma proteína intracelular capaz de acompanhar antígenos exógenos, de tumores ou células infectadas por vírus, para células apresentadoras de antígenos por apresentação ao complexo maior de histocompatibilidade (MHC) de classe I em preferência às moléculas de classe II, dessa forma elicitando respostas de células T CD8 positivas. Usando o sistema de camundongo, Binder e outros (2000) determinaram que o receptor para gp96 é CD91 (A2MR) e que A2M, uma proteína encontrada no sangue, inibe a ligação de gp96 a CD91. Eles propuseram que CD91 atua como um sensor para morte de células necróticas nos tecidos, desencadeando respostas imunes pró-inflamatórias.
Basu e outros (2001) usaram proteínas choque de calor marcadas por fluorescência (HSPs) para mostrar que não somente GP96, mas também HSP90 (HSPCA), HSP70 (HSPA1A) e calreticulina (CALR) usam CD91 como um receptor comum. A habilidade dessas células para ligar HSPs é correlata à habilidade dependente de TAP [O trasportador de ATP-binding cassette TAP transloca peptídeos do citosol para as moléculas do complexo maior de histocompatibilidade de classe I (MHCI) à espera no retículo endoplasmático. TAP é feita de polipeptídeos TAP1 e TAP2.]e proteossomo para constituírem peptídeos acompanhados por HSP.
Forus e outros (1991) descobriram que os genes APR e GLI são co-amplificados numa linha de células de rabdomiossarcoma (neoplasia maligna derivada da musculatura estriada, que acontece no coração das crianças).
Wang e outros (2003) demonstraram que o ativador tecidual do plasminogênio (tPA) sobre-regula a MMP9 em células em cultura e “in vivo”. Os níveis de MMP9 foram baixos em tPA inativados comparados com camundongos de tipo selvagem após a isquemia cerebral localizada. Em células do endotélio microvascular cerebral humanas, MMP9 foi sobre-regulada quando tPA recombinante foi adicionado. O RNA de interferência sugeriu que esta resposta foi mediada pela LRP1, a qual avidamente liga-se a tPA e possui propriedades sinalizadoras.
Desde que BACE e APP interagem e trafegam uma com a outra, e APP interage com e trafega com LRP1, von Arnim e outros (2005) investigaram interações entre BACE1 e LRP1. Eles descobriram que BACE1 interagiu com a cadeia leve de LRP1 na superfície celular em associação com a camada lipídica. A interação entre BACE-LRP1 leva ao aumento na clivagem do domínio extracelular de LRP1 e subseqüente liberação do domínio intracelular da membrana. Von Arnim e outros (2005) concluíram que LRP1 é um substrato de BACE.
Kinchen e outros (2005) demonstraram que em C. elegans, CED1 (LRP1), CED6 e CED7 são requeridas para reorganização de actina em torno do corpo de célula em apoptose, e que CED1 e CED6 co-localizam entre si e com a actina em volta da célula morta. Além disso, Kinchen e outros (2005) descobriram que a GTPase de CED10 (RAC) atua geneticamente a jussante dessas proteínas para mediar a remoção do corpo, ligando funcionalmente os dois caminhos de absorção e identificando a modulação de sinalização de CED1, CED6 e CED7 como reguladores contra-corrente de ativação de Rac.
Gaultier e outros (2008) descobriram que células de Schwann em roedores com nervos lesados exibiram aumento de expressão de Lrp1. Um fragmento solúvel de Lrp1 com uma cadeia alfa intacta (sLrp-alfa) foi repelido pelas células Schwann in vitro e no sistema nervoso periférico após injúria. Injeção de sLrp1-alfa no nervo ciático do camundongo anterior a uma injúria de constrição crônica inibiu a ativação de p38 Mapk (MAPK14) e diminuiu a expressão de Tnf-alfa e de IL1-beta no local. sLrp-alfa também inibiu a dor neuropática induzida espontaneamente pela injúria e diminuiu a expressão de citocina inflamatória na espinha dorsal, onde o processamento da dor neuropática ocorre. Em células de Schwann cultivadas do rato, astrócitos e micróglias (pequenas células da neuroglia que podem tornar-se fagocíticas em áreas de lesão ou inflamação neural), sLrp-alfa inibiu a ativação induzida de Tnf-alfa de p38 e Erk/Mapk.
MAPPING
Myklebost e outros (1989) mapearam o gene da proteína ligada à LRP em 12q13-q14 por estudo de DNA de células híbridas humanas e de camundongo e por hibridização em sítio; o símbolo APOER foi usado incialmente devido à suposta função de receptor.
Através de análises de pulso em campo de gel, Forus e outros (1991) descobriram que os genes da APR e GLI são estritamente situados; provas dos dois genes hibridizados para fragmentos de DNA de peso molecular de 300-400 kb. Mais análises de restrição detalhadas demonstraram que a região intergênica era de 200 e 300 kb (Forus e Myklebost, 1992). Hilliker e outros (1992) confirmaram a determinação em 12q13-q14 usando ambas hibridizaões não isotópica e isotópica no sítio. Também por hibridização no sítio, eles determinaram o lócus correspondente no camundongo, no cromossomo 15. Binder e outros (2000) ressaltaram que a gl96 e CD91 mepeiam no braço longo do cromossomo 12.
MOLECULAR GENETICS
Association with Alzheimer disease
O gene da proteína relacionada ao receptor de lipoproteína de baixa densidade foi um candidato atrativo para a doença de Alzheimer por várias razões. O LRP multifuncional tem sido apresentado por funcionar como um receptor para o tubo ascendente de apolipoproteínas-E contendo partículas de lipoproteínas dos neurônios. O alelo de apoE4 é fortemente associado com um aumento do risco de tardio estabelecimento da doença de Alzheimer familial e ambos estabelecimentos tardio e precoce esporádico de AD. O receptor de LRP é proeminentemente localizado em regiões soma (parte axial do corpo, isto é, cabeça, pescoço, tronco e cauda, excluindo os membros) e próximo ao processamento dos neurônios. Em um estudo de caso-controle de 183 pacientes com AD familial e esporádica e 118 controles, Lendon e outros (1997) descobriram uma moderada associação (razão de ocorrência = 1.57. P=0,024) entre AD e o polimorfismo de um alelo de 87 pares de base de uma repetição de quatro nucleotídeos localizado na extremidade 5 do gene do LRP1. Além disso, Pericak-Vance e outros (1997) descobriram num método de seleção genômica e análises seguintes de 54 famílias com AD múltiplas de estabelecimento tardio, quatro regiões potencialmente abrigando genes AD; uma dessas regiões, no cromossomo 12, foi localizada aproximadamente 10 cM próximo do LRP1. Scott e outros (1998) examinaram 144 famílias com AD múltipla de estabelecimento tardio, 436 casos de AD esporádica, e 240 controles e não descobriram evidências de uma ligação ou associação do LRP1 com AD. Seus dados indicaram que a variação genética no gene LRP1 não é o maior fator de risco na etiologia da doença de Alzheimer.
Aproximadamente 157 pacientes com AD de estabelecimento tardio (85 com uma história familiar e 72 sem uma história familiar), Kang e outros (1997) descobriram aumentada freqüência de um polimorfismo C766T do alelo C no éxon 3 do gene da LRP1 comparado aos controles, embora o alelo C fosse comum nos controles. Os autores sugeriram que o polimorfismo, predito como silenciador, pode estar em desequilíbrio de ligação com o suposto lócus de suscetibilidade a AD vizinho. Estudos de Hollenbach e outros (1998) e Baum e outros (1998) tembém proporcionaram evidências do aumento da freqüência do alelo 766C em pacientes com AD. McIlroy e outros (2001) não encontraram associação com o polimorfismo do éxon 3 e o desenvolvimento de AD.
Kang e outros (2000) notaram que a LRP e seus ligantes, APOE e alfa-2-macroglobulina, são geneticamente associados com AD.
ANIMAL MODEL
Boucher e outros (2003) desenvolveram camundongos com inativação em tecidos específicos com falta de Lrp1 somente nas células vasculares da musculatura lisa. Para aumentar a suscetibilidade ao desenvolvimento de lesões ateroscleróticas (depósito de lipídios irregularmente distribuídos na camada íntima de artérias de grosso e médio calibre) espontâneas, estes animais foram cruzados (hibridizados) com camundongos inativos para o receptor de LDL a fim de gerar camundongos Ldlr-/Lrp- na musculatura lisa. A presença ou ausência da expressão de Lrp1 nas células da musculatura lisa não tiveram efeito no colesterol do plasma ou nos níveis de triglicerídeos no camundongo em dieta normal nem em dieta rica em colesterol. Entretanto, aortas da musculatura lisa dos camundongos Lpr- foram consistentemente distendidas e dilatadas. Essa diferença aumentou ao longo do tempo e foi acompanhada por engrossamento da parede da aorta, pronunciada aterosclerose, e formação de aneurisma. Boucher e outros (2003) demonstraram que Lrp1 forma um complexo com o receptor de PDGF (veja PDGFR1). A inativação do Lrp1 nas células vasculares da musculatura lisa do camundongo causou super-expressão de PDGFR e a ativação anormal da sinalização de PDGFR, resultando no rompimento da camada elástica, proliferação das células da musculatura lisa, formação de aneurisma e marcada suscetibilidade para a aterosclerose induzida por colesterol. O desenvolvimento dessas anormalidades foi reduzido por tratamento com Gleevec, um inibidor da sinalização de PDGF. Assim, Boucher e outros (2003) concluíram que LRP1 tem um papel como eixo da proteção da integridade da parede vascular e na prevenção da aterosclerose através do controle da ativação de PDGFR.
May e outros (2004) descobriram que camundongo com ruptura marcada no gene de Lrp1 em diferenciados neurônios pós-mitóticos demonstraram hiperatividade e constante tremor, e desenvolvimento tardio de postura distônica com cifose toráxica aumentada, andar bamboleante, e membros traseiros enfraquecidos, sugerindo distúrbio nervoso motor ou excitação motora. O camundongo transgênico faleceu prematuramente aos nove meses de idade. A morfologia do cérebro foi normal com nenhuma perda neuronal maior, sugerindo uma anormalidade funcional na neurotransmissão. In vitro, LRP1 co-imunoprecipitou e co-localizou-se com a proteína pós-sináptica (sinapse é o pareamento, ponto por ponto, de cromossomos homólogos durante a prófase da meiose) PSD95 e com as sub-unidades NR2A e NR2B do receptor de N-metil-D-aspartato (NMDA). Tratamento dos neurônios com NMDA reduziu a interação de Lrp1 e Psd95. May e outros (2004) concluíram que LRP1 atua num papel de procedimento e função motora através da regulação de mecanismos de sinalização pós-sináptica através da interação com receptores de NMDA.
Hofmann e outros (2007) geraram um camundongo com inativação específica do adipócito do LRP1 e observaram remoção retardada de lipídeos após a refeição, reduzido peso corporal, pouca reserva de gordura, adipócitos vasios de lipídio marrom, maior tolerância a glucose, e elevado dispêndio de energia devido ao aumento da termogênese da musculatura. Adicionalmente, o camundongo mutante era resistente à obesidade induzida por dieta de gordura e intolerância à glucose. Hofmann e outros (2007) concluíram que LRP1 é um regulador crítico da homeostase da energia do adipócito.
*107770 LOW DENSITY LIPOPROTEIN RECEPTOR-RELATED PROTEIN 1; LRP1
Alternative titles; symbols
LIPOPROTEIN RECEPTOR-RELATED PROTEIN; LRPALPHA-2-MACROGLOBULIN RECEPTOR; A2MRAPOLIPOPROTEIN RECEPTOR; APRAPOLIPOPROTEIN E RECEPTOR; APOERCD91CED1, C. ELEGANS, HOMOLOG OF
Gene map locus 12q13.1-q13.3
TEXT
CLONING
Hertz e outros (1988) clonaram um cDNA para o receptor relacionado à lipoproteína de baixa densidade (LRP) em virtude de sua restrita homologia com o receptor de LDL. A proteína de 4.544 aminoácidos contém um único segmento transmembranal. Análises de Northern blot detectaram a LRP1 no fígado, cérebro e pulmões. A proteína demonstrou forte ligação com cálcio. Kristensen e outros (1990) e Strickland e outros (1990) demonstraram que LRP é idêntico ao receptor de alfa-macroglobulina 2 (A2MR). Como o receptor de manose-6-fosfato, a molécula A2MR/LRP é provavelmente bifuncional.
No nematódeo de vida livre Caenorhabditis elegans, Yochem e Grenwald (1993) isolaram e seqüenciaram um gene mais longo que 23 kb que codifica uma grande proteína integrante da membrana com uma estrutura prevista similar à da LRP dos mamíferos. O produto de 4.753 aminoácidos prognosticado pelo gene de C.elegans repartiu-se em número próximo ao idêntico e de acordo com os motivos de seqüência de aminoácidos do LRP humano, e vários éxons do gene do LRP de C.elegans corresponderam aos éxons de partes relacionadas ao gene da LRP humano.
GENE FUNCTION
Kounnas e outros (1995) demonstraram que LRP media a endocitose e a degradação de proteínas precursoras amilóides (amilóides: proteínas que parecem iguais ao microscópio, mas são quimicamente diferentes) secretadas (APP), sugerindo que um único caminho metabólico liga duas moléculas implicadas na patofisiologia da doença de Alzheimer (AD). Narita e outros (1997) demonstraram que A2M, por via de LRP, media a remoção e degradação de amilóides-beta geradas por APP, o principal componente das placas amilóides em Alzheimer.
Kang e outros (2000) demonstraram “in vitro” que LRP1 é requerida para a remoção mediada por A2M de beta-amilóide 40 e 42 por via um mecanismo celular de absorção mediado por receptor. Análises do tecido do cérebro humano morto demonstraram que a expressão de LRP normalmente declina com a idade, e que a expressão de LRP em cérebro com Alzheimer foi significativamente mais baixa do que nos controles. No grupo AD, altos níveis de LRP foram co-relacionados com o ataque de AD e morte em idade avançada. Kang e outros (2000) concluíram que a expressão reduzida de LRP é um fator de risco que contribui para a AD, possivelmente pelo impedimento da remoção da beta-amilóide solúvel.
A proteína gp96 “choque de calor” (TRA1) é uma proteína intracelular capaz de acompanhar antígenos exógenos, de tumores ou células infectadas por vírus, para células apresentadoras de antígenos por apresentação ao complexo maior de histocompatibilidade (MHC) de classe I em preferência às moléculas de classe II, dessa forma elicitando respostas de células T CD8 positivas. Usando o sistema de camundongo, Binder e outros (2000) determinaram que o receptor para gp96 é CD91 (A2MR) e que A2M, uma proteína encontrada no sangue, inibe a ligação de gp96 a CD91. Eles propuseram que CD91 atua como um sensor para morte de células necróticas nos tecidos, desencadeando respostas imunes pró-inflamatórias.
Basu e outros (2001) usaram proteínas choque de calor marcadas por fluorescência (HSPs) para mostrar que não somente GP96, mas também HSP90 (HSPCA), HSP70 (HSPA1A) e calreticulina (CALR) usam CD91 como um receptor comum. A habilidade dessas células para ligar HSPs é correlata à habilidade dependente de TAP [O trasportador de ATP-binding cassette TAP transloca peptídeos do citosol para as moléculas do complexo maior de histocompatibilidade de classe I (MHCI) à espera no retículo endoplasmático. TAP é feita de polipeptídeos TAP1 e TAP2.]e proteossomo para constituírem peptídeos acompanhados por HSP.
Forus e outros (1991) descobriram que os genes APR e GLI são co-amplificados numa linha de células de rabdomiossarcoma (neoplasia maligna derivada da musculatura estriada, que acontece no coração das crianças).
Wang e outros (2003) demonstraram que o ativador tecidual do plasminogênio (tPA) sobre-regula a MMP9 em células em cultura e “in vivo”. Os níveis de MMP9 foram baixos em tPA inativados comparados com camundongos de tipo selvagem após a isquemia cerebral localizada. Em células do endotélio microvascular cerebral humanas, MMP9 foi sobre-regulada quando tPA recombinante foi adicionado. O RNA de interferência sugeriu que esta resposta foi mediada pela LRP1, a qual avidamente liga-se a tPA e possui propriedades sinalizadoras.
Desde que BACE e APP interagem e trafegam uma com a outra, e APP interage com e trafega com LRP1, von Arnim e outros (2005) investigaram interações entre BACE1 e LRP1. Eles descobriram que BACE1 interagiu com a cadeia leve de LRP1 na superfície celular em associação com a camada lipídica. A interação entre BACE-LRP1 leva ao aumento na clivagem do domínio extracelular de LRP1 e subseqüente liberação do domínio intracelular da membrana. Von Arnim e outros (2005) concluíram que LRP1 é um substrato de BACE.
Kinchen e outros (2005) demonstraram que em C. elegans, CED1 (LRP1), CED6 e CED7 são requeridas para reorganização de actina em torno do corpo de célula em apoptose, e que CED1 e CED6 co-localizam entre si e com a actina em volta da célula morta. Além disso, Kinchen e outros (2005) descobriram que a GTPase de CED10 (RAC) atua geneticamente a jussante dessas proteínas para mediar a remoção do corpo, ligando funcionalmente os dois caminhos de absorção e identificando a modulação de sinalização de CED1, CED6 e CED7 como reguladores contra-corrente de ativação de Rac.
Gaultier e outros (2008) descobriram que células de Schwann em roedores com nervos lesados exibiram aumento de expressão de Lrp1. Um fragmento solúvel de Lrp1 com uma cadeia alfa intacta (sLrp-alfa) foi repelido pelas células Schwann in vitro e no sistema nervoso periférico após injúria. Injeção de sLrp1-alfa no nervo ciático do camundongo anterior a uma injúria de constrição crônica inibiu a ativação de p38 Mapk (MAPK14) e diminuiu a expressão de Tnf-alfa e de IL1-beta no local. sLrp-alfa também inibiu a dor neuropática induzida espontaneamente pela injúria e diminuiu a expressão de citocina inflamatória na espinha dorsal, onde o processamento da dor neuropática ocorre. Em células de Schwann cultivadas do rato, astrócitos e micróglias (pequenas células da neuroglia que podem tornar-se fagocíticas em áreas de lesão ou inflamação neural), sLrp-alfa inibiu a ativação induzida de Tnf-alfa de p38 e Erk/Mapk.
MAPPING
Myklebost e outros (1989) mapearam o gene da proteína ligada à LRP em 12q13-q14 por estudo de DNA de células híbridas humanas e de camundongo e por hibridização em sítio; o símbolo APOER foi usado incialmente devido à suposta função de receptor.
Através de análises de pulso em campo de gel, Forus e outros (1991) descobriram que os genes da APR e GLI são estritamente situados; provas dos dois genes hibridizados para fragmentos de DNA de peso molecular de 300-400 kb. Mais análises de restrição detalhadas demonstraram que a região intergênica era de 200 e 300 kb (Forus e Myklebost, 1992). Hilliker e outros (1992) confirmaram a determinação em 12q13-q14 usando ambas hibridizaões não isotópica e isotópica no sítio. Também por hibridização no sítio, eles determinaram o lócus correspondente no camundongo, no cromossomo 15. Binder e outros (2000) ressaltaram que a gl96 e CD91 mepeiam no braço longo do cromossomo 12.
MOLECULAR GENETICS
Association with Alzheimer disease
O gene da proteína relacionada ao receptor de lipoproteína de baixa densidade foi um candidato atrativo para a doença de Alzheimer por várias razões. O LRP multifuncional tem sido apresentado por funcionar como um receptor para o tubo ascendente de apolipoproteínas-E contendo partículas de lipoproteínas dos neurônios. O alelo de apoE4 é fortemente associado com um aumento do risco de tardio estabelecimento da doença de Alzheimer familial e ambos estabelecimentos tardio e precoce esporádico de AD. O receptor de LRP é proeminentemente localizado em regiões soma (parte axial do corpo, isto é, cabeça, pescoço, tronco e cauda, excluindo os membros) e próximo ao processamento dos neurônios. Em um estudo de caso-controle de 183 pacientes com AD familial e esporádica e 118 controles, Lendon e outros (1997) descobriram uma moderada associação (razão de ocorrência = 1.57. P=0,024) entre AD e o polimorfismo de um alelo de 87 pares de base de uma repetição de quatro nucleotídeos localizado na extremidade 5 do gene do LRP1. Além disso, Pericak-Vance e outros (1997) descobriram num método de seleção genômica e análises seguintes de 54 famílias com AD múltiplas de estabelecimento tardio, quatro regiões potencialmente abrigando genes AD; uma dessas regiões, no cromossomo 12, foi localizada aproximadamente 10 cM próximo do LRP1. Scott e outros (1998) examinaram 144 famílias com AD múltipla de estabelecimento tardio, 436 casos de AD esporádica, e 240 controles e não descobriram evidências de uma ligação ou associação do LRP1 com AD. Seus dados indicaram que a variação genética no gene LRP1 não é o maior fator de risco na etiologia da doença de Alzheimer.
Aproximadamente 157 pacientes com AD de estabelecimento tardio (85 com uma história familiar e 72 sem uma história familiar), Kang e outros (1997) descobriram aumentada freqüência de um polimorfismo C766T do alelo C no éxon 3 do gene da LRP1 comparado aos controles, embora o alelo C fosse comum nos controles. Os autores sugeriram que o polimorfismo, predito como silenciador, pode estar em desequilíbrio de ligação com o suposto lócus de suscetibilidade a AD vizinho. Estudos de Hollenbach e outros (1998) e Baum e outros (1998) tembém proporcionaram evidências do aumento da freqüência do alelo 766C em pacientes com AD. McIlroy e outros (2001) não encontraram associação com o polimorfismo do éxon 3 e o desenvolvimento de AD.
Kang e outros (2000) notaram que a LRP e seus ligantes, APOE e alfa-2-macroglobulina, são geneticamente associados com AD.
ANIMAL MODEL
Boucher e outros (2003) desenvolveram camundongos com inativação em tecidos específicos com falta de Lrp1 somente nas células vasculares da musculatura lisa. Para aumentar a suscetibilidade ao desenvolvimento de lesões ateroscleróticas (depósito de lipídios irregularmente distribuídos na camada íntima de artérias de grosso e médio calibre) espontâneas, estes animais foram cruzados (hibridizados) com camundongos inativos para o receptor de LDL a fim de gerar camundongos Ldlr-/Lrp- na musculatura lisa. A presença ou ausência da expressão de Lrp1 nas células da musculatura lisa não tiveram efeito no colesterol do plasma ou nos níveis de triglicerídeos no camundongo em dieta normal nem em dieta rica em colesterol. Entretanto, aortas da musculatura lisa dos camundongos Lpr- foram consistentemente distendidas e dilatadas. Essa diferença aumentou ao longo do tempo e foi acompanhada por engrossamento da parede da aorta, pronunciada aterosclerose, e formação de aneurisma. Boucher e outros (2003) demonstraram que Lrp1 forma um complexo com o receptor de PDGF (veja PDGFR1). A inativação do Lrp1 nas células vasculares da musculatura lisa do camundongo causou super-expressão de PDGFR e a ativação anormal da sinalização de PDGFR, resultando no rompimento da camada elástica, proliferação das células da musculatura lisa, formação de aneurisma e marcada suscetibilidade para a aterosclerose induzida por colesterol. O desenvolvimento dessas anormalidades foi reduzido por tratamento com Gleevec, um inibidor da sinalização de PDGF. Assim, Boucher e outros (2003) concluíram que LRP1 tem um papel como eixo da proteção da integridade da parede vascular e na prevenção da aterosclerose através do controle da ativação de PDGFR.
May e outros (2004) descobriram que camundongo com ruptura marcada no gene de Lrp1 em diferenciados neurônios pós-mitóticos demonstraram hiperatividade e constante tremor, e desenvolvimento tardio de postura distônica com cifose toráxica aumentada, andar bamboleante, e membros traseiros enfraquecidos, sugerindo distúrbio nervoso motor ou excitação motora. O camundongo transgênico faleceu prematuramente aos nove meses de idade. A morfologia do cérebro foi normal com nenhuma perda neuronal maior, sugerindo uma anormalidade funcional na neurotransmissão. In vitro, LRP1 co-imunoprecipitou e co-localizou-se com a proteína pós-sináptica (sinapse é o pareamento, ponto por ponto, de cromossomos homólogos durante a prófase da meiose) PSD95 e com as sub-unidades NR2A e NR2B do receptor de N-metil-D-aspartato (NMDA). Tratamento dos neurônios com NMDA reduziu a interação de Lrp1 e Psd95. May e outros (2004) concluíram que LRP1 atua num papel de procedimento e função motora através da regulação de mecanismos de sinalização pós-sináptica através da interação com receptores de NMDA.
Hofmann e outros (2007) geraram um camundongo com inativação específica do adipócito do LRP1 e observaram remoção retardada de lipídeos após a refeição, reduzido peso corporal, pouca reserva de gordura, adipócitos vasios de lipídio marrom, maior tolerância a glucose, e elevado dispêndio de energia devido ao aumento da termogênese da musculatura. Adicionalmente, o camundongo mutante era resistente à obesidade induzida por dieta de gordura e intolerância à glucose. Hofmann e outros (2007) concluíram que LRP1 é um regulador crítico da homeostase da energia do adipócito.
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