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gonadotropina coriónica beta

La subunidad beta de la gonadotropina coriónica (CG-beta), también conocida como cadena beta de la gonadotropina coriónica, es una proteína que en los humanos está codificada po...

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La subunidad beta de la gonadotropina coriónica (CG-beta), también conocida como cadena beta de la gonadotropina coriónica, es una proteína que en los humanos está codificada por el gen CGB . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

Este gen pertenece a la familia de las cadenas beta de las hormonas glicoproteicas y codifica la subunidad beta 3 de la gonadotropina coriónica (CG). Las hormonas glicoproteicas son heterodímeros que constan de una subunidad alfa común y una subunidad beta única que les confiere especificidad biológica. La CG es producida por las células trofoblásticas de la placenta y estimula a los ovarios para que sinteticen los esteroides esenciales para el mantenimiento del embarazo. La subunidad beta de la CG está codificada por 6 genes dispuestos en tándem y en pares invertidos en el cromosoma 19q13.3, contiguo al gen de la subunidad beta de la hormona luteinizante . [ 3 ]

Estructura

CGB está compuesto por 165 aminoácidos y tiene un peso molecular de 17,739 kDa . En este polipéptido, hay un total de 7 sitios de glicosilación, que comprenden 28 glicanos N-ligados en 2 sitios y 15 glicanos O-ligados en 5 sitios. Los sitios de N-glicosilación se encuentran en Asn33 y Asn50. Los sitios de O-glicosilación se encuentran en Ser138, Ser141, Ser147, Ser152 y Ser158. También hay tres sitios de fosforilación , que se encuentran en Ser86, Ser116 y Thr117. Hay seis pares de disulfuro, que se encuentran en 9-57, 23-72, 26-110, 34-88, 38-90 y 93-100. [ 6 ] Además, hay 10 ubicaciones conocidas de mutación en el polipéptido CGB, que ocurren en las posiciones de aminoácidos 33, 35, 50, 52, 137, 138, 141, 147, 152 y 158. Hay una hélice alfa desde las posiciones de aminoácidos 1-15, y un giro desde las posiciones 115-117. También hay láminas beta desde las posiciones 47-60, 67-69, 75-88, 99-112 y 118-121. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] El polipéptido de CGB también es inusualmente flexible en comparación con otros polipéptidos de estructura y función similares. Su nivel de glicosilación también se ha denominado «concentración extrema», con la gonadotropina coriónica humana (hCG) basal glicosilada en un 30 % de su peso, hasta el 42 % de la «hCG hiperglicosilada» de su peso. [ 10 ] Es importante señalar que la hormona proteica hCG completa es un heterodímero , con una subunidad alfa y una beta. La subunidad alfa es idéntica en la hormona proteica hCG, la hormona luteinizante (LH), la hormona foliculoestimulante (FSH) y la hormona estimulante de la tiroides (TSH). Es específicamente la subunidad beta de cada una de estas hormonas la que determina su especificidad y función. Además, las subunidades beta de la hCG, LH, FSH y TSH muestran un alto grado de similitud de secuencia en los primeros 114 aminoácidos del polipéptido, con LH mostrando un 85 % de similitud, FSH un 36 % y TSH un 46 %. Una posible razón para esta alta similitud de secuencia en la hCG y la LH es que ambas subunidades beta se unen al mismo receptor, y su homología ilustra una función biológica y una vía bioquímica comunes. [ 6 ]

Secuencia de aminoácidos de CGB, con los sitios de glicosilación, mutación y fosforilación indicados.

Codificación y homología

La primera secuencia de nucleótidos del gen que codifica la subunidad beta de la gonadotropina coriónica humana (CGB) sugiere que la CGB evolucionó a partir de una copia duplicada de la subunidad beta de la LH, otra hormona glicoproteica con una influencia significativa en el embarazo, expresada en la hipófisis anterior. El mapeo nuclear posterior ha revelado que los humanos poseen seis copias del gen CGB, sorprendentemente encontradas junto con el gen LHB en el cromosoma 19q13.33. Los genes humanos CGB y LHB comparten un grado extremadamente alto de similitud en sus secuencias, alcanzando un 94 % de similitud. [ 11 ] Esta secuencia de nucleótidos está comprendida por 3 exones. [ 12 ] De los seis genes que codifican la CGB, cuatro son funcionales. Estos incluyen CGB, CGB5, CGB7 y CGB8. Estos cuatro genes comparten una similitud de secuencia de ADN del 97-99 % y codifican la subunidad beta bioquímicamente funcional de la hCG. Aunque los genes CGB1 y CGB2 son similares en secuencia a los otros cuatro genes mencionados anteriormente (85%), codifican una nueva proteína hipotética de 132 aminoácidos que no comparte homología con la subunidad funcional CGB. Este resultado particular se debió a la inserción de un fragmento de ADN en la región 5' no traducida (UTR) de los genes CGB1 y CGB2, lo que dio lugar a un nuevo exón uno y generó un cambio de marco de lectura abierto de un par de bases para los exones dos y tres. [ 13 ]

Función

Si bien la hormona glicoproteica hCG es un heterodímero compuesto por una subunidad alfa y una beta, es la subunidad beta la única responsable de la especificidad de su función. Por lo tanto, en esta sección nos referiremos a la hCG como la subunidad beta específica CGB, debido a que esta subunidad es la única responsable de su función relevante durante el embarazo. La CGB solo se produce en el cuerpo humano durante el embarazo. Es la primera molécula específica sintetizada por el embrión, cuyo ARN se transcribe ya en la etapa de ocho células. Es el trofoblasto, la capa externa del blastocisto, el que sintetiza inicialmente esta hormona glicoproteica. El blastocisto se convertirá en el embrión y el trofoblasto formará parte de la placenta. El blastocisto /trofoblasto libera la CGB en el útero, la cual logra llegar al receptor de hCG/LH en la superficie endometrial. Nuevamente, es específicamente la subunidad beta de la hCG (y también de la LH) la que se une al receptor, ya que las subunidades alfa de ambas hormonas, así como de la FSH y la TSH, son las mismas. Esta comunicación no vascular por parte de la CGB es sumamente notable, y aún no se comprende completamente cómo la CGB puede comunicarse con la superficie endometrial sin estar unida a ella. La unión de la CGB al receptor de hCG/LH prepara el endometrio para la inminente implantación del blastocisto. La CGB implementa la inmunotolerancia y la angiogénesis en la interfaz materno-fetal endometrial, lo cual es particularmente crítico para el establecimiento de un embarazo exitoso. [ 14 ] Al estimular esta angio- y vasculogénesis, la CGB proporciona a la placenta un suministro suficiente de sangre materna, brindando así al embrión la nutrición crucial que necesita durante su invasión del endometrio uterino. [ 15 ] [ 16 ] Como una visión general más completa: CGB promueve la producción de progesterona por las células del cuerpo lúteo , promueve la angiogénesis en la vasculatura uterina, promueve la fusión de las células del citotrofoblasto y la diferenciación subsiguiente para formar sincitiotrofoblasto.células, promueve el bloqueo de cualquier acción inmune o de macrófagos por parte del sistema inmunitario materno sobre células placentarias invasoras extrañas, inicia un crecimiento uterino adecuado y apropiado en paralelo al crecimiento fetal, suprime cualquier contracción miometrial durante el curso del embarazo, estimula el crecimiento y la diferenciación del cordón umbilical, prepara el endometrio para la implantación embrionaria inminente, actúa sobre un receptor en el cerebro de la madre que causa náuseas y vómitos intensos, y también se ha demostrado que promueve el crecimiento de los órganos fetales durante el embarazo. [ 17 ]

Propiedades inmunomoduladoras

Una acción crucial de la CGB, entre muchas, son sus efectos inmunomoduladores sobre la respuesta materna al embrión. Esta activación de una tolerancia altamente específica del sistema inmunitario hacia el embrión es esencial para prevenir el rechazo del embrión por parte del sistema inmunitario materno y, por lo tanto, para el desarrollo e implantación exitosos del embrión. Si bien los abortos espontáneos tienen , obviamente, múltiples causas, la respuesta inmunitaria materna al embrión en implantación es una de las principales, con una acción específica relacionada con las células T CD4+ del sistema inmunitario. Para describir eficazmente su influencia en el éxito o fracaso de un embarazo, es necesario un breve resumen de estas células. Se clasifican en cuatro subconjuntos diferentes: células T helper (Th) 1, Th2, Th17 y células T reguladoras (Treg). Los estudios han indicado que las pacientes que sufren abortos espontáneos recurrentes poseen una inmunidad dominada por lo que se denomina la hipótesis Th1/Th2. Sin embargo, estudios posteriores han demostrado que el paradigma Th1/Th2 no es suficiente para describir los efectos inmunológicos que provocan el rechazo fetal, por lo que se ha ampliado al paradigma de células Th1/Th2/Th17 y Treg. Según el campo de la inmunología, las células Th17 y Treg se han descrito como subpoblaciones de linfocitos que muestran una clara diferenciación de las células Th1 y Th2. Desempeñan un papel fundamental en el desarrollo de enfermedades autoinmunes e infecciones. Numerosos estudios han reportado que un desequilibrio Th17/Treg se asocia con abortos espontáneos recurrentes. Y si bien muchos estudios han analizado e ilustrado los efectos inmunosupresores de la CGB sobre la proliferación de células T, otros han mostrado un efecto trófico contradictorio, profundizando aún más la noción de un entorno inmunosupresor durante el embarazo provocado por la CGB. La CGB estimula la invasión del trofoblasto y la proliferación de células de la teca intersticial mediante la sobremodulación de las señales de la quinasa regulada por señales extracelulares (ERK) y AKT, y la instigación de la producción de leptina por la CGB requiere un diálogo entre las vías de señalización de cAMP y p38 en el sincitiotrofoblasto. También se ha demostrado que la CGB tiene un impacto positivo en la proliferación de células T CD4+25+ y que atrae a estas células al endometrio al inicio del embarazo. Las células inmunitarias ubicadas en el sitio de implantación contribuyen activamente a la implantación del embrión. Por lo tanto, mediante la modulación de las células Th1 promotoras de la inflamación y las células Th2 antiinflamatorias, la CGB desempeña un papel fundamental en la implantación exitosa del embrión en la pared endometrial. [ 15 ] [ 16 ]

Propiedades vasculogénicas y angiogénicas

El efecto angiogénico de la CGB sobre las células endoteliales se produce precisamente a través de la activación del receptor hCG/LH y la vía PKA/cAMP. Mediante la unión de la CGB al receptor hCG/LH se activa la vía PKA/cAMP, lo que estimula la angiogénesis y el establecimiento de una vía de nutrientes bidireccional para el embrión y el feto. El dibutil-cAMP estimula el crecimiento vascular a partir del anillo aórtico, lo que subraya la importancia de la vía PKA, así como de la vía CGB que la precede, durante esta respuesta angiogénica. Por lo tanto, se han observado y comprobado efectos angiogénicos directos y claros de la CGB sobre las células endoteliales en el anillo aórtico, la membrana corioalantoidea (CAM), el tapón de Matrigel y la proliferación de células endoteliales. En un embarazo normal, la expresión de CGB se asocia con la estimulación endometrial de la angiogénesis que ocurre al principio de la gestación, al tiempo que aumenta el suministro de sangre y altera la vasculatura uterina a través de la vasodilatación, aumentando la permeabilidad, el desarrollo y la maduración de nuevos vasos. [ 18 ] [ 16 ]

Estimulación de otras hormonas relevantes del embarazo

La CGB estimula al cuerpo a producir más estrógeno y progesterona . Junto con la CGB, el aumento de estrógeno y progesterona le indica al cuerpo que se está produciendo un embarazo y ayuda a engrosar el revestimiento uterino y detener la menstruación . Es el equilibrio preciso de estas tres hormonas lo que ayuda a mantener un embarazo saludable. [ 19 ] Más específicamente, la CGB es una hormona luteotrópica que promueve la supervivencia y la actividad esteroidogénica del cuerpo lúteo al actuar a través de los receptores de la hormona luteinizante (LHR) expresados ​​en las células tecales y granulosas luteinizadas . Mediante esta activación, el cuerpo lúteo produce la progesterona necesaria para las etapas posteriores del embarazo. Esto ayuda a mantener vivo y activado el cuerpo lúteo, que es de vital importancia. [ 20 ] [ 17 ]

Referencias

  1. 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000104827 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ↑ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  3. 1 2 "Entrez Gene: gonadotropina coriónica" .
  4. ↑ Fiddes JC, Goodman HM (agosto de 1980). "El ADNc de la subunidad beta de la gonadotropina coriónica humana sugiere la evolución de un gen mediante lectura continua en la región 3' no traducida". Nature . 286 ( 5774): 684– 687. Bibcode : 1980Natur.286..684F . doi : 10.1038/286684a0 . PMID 6774259. S2CID 4323775 .  
  5. ↑ Policastro P, Ovitt CE, Hoshina M, Fukuoka H, ​​Boothby MR, Boime I (octubre de 1983). "La subunidad beta de la gonadotropina coriónica humana está codificada por múltiples genes" . The Journal of Biological Chemistry . 258 (19): 11492– 11499. doi : 10.1016/S0021-9258(17)44254-2 . PMID 6194155 . 
  6. 1 2 PDB : 1HRP ​;Lapthorn AJ, Harris DC, Littlejohn A, Lustbader JW, Canfield RE, Machin KJ, et al. (junio de 1994). "Estructura cristalina de la gonadotropina coriónica humana". Nature . 369 (6480): 455– 61. Bibcode : 1994Natur.369..455L . doi : 10.1038/369455a0 . PMID 8202136 . S2CID 4263358 .   
  7. ↑ "CGB3_Human" . Base de datos UniProt .
  8. ↑ "GlyGen" . glygen.org . Consultado el 27 de noviembre de 2023 .
  9. ↑ "P0DN86" . Repositorio SWISS-MODEL . Consultado el 27/11/2023 .
  10. ↑ Cole LA (enero de 2015). "40 - Resumen: hCG, una molécula extraordinaria". En Cole LA, Butler SA (eds.). Gonadotropina coriónica humana (HGC) (Segunda edición). San Diego: Elsevier. págs. 411–412 . doi : 10.1016/b978-0-12-800749-5.00040-7 . ISBN   978-0-12-800749-5.
  11. ↑ Maston GA, Ruvolo M (marzo de 2002). "La gonadotropina coriónica tiene un origen reciente en los primates y una historia evolutiva de selección". Biología molecular y evolución . 19 (3): 320– 335. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a004085 . PMID 11861891 . 
  12. ↑ "CGB3 subunidad beta 3 de la gonadotropina coriónica [ Homo sapiens (humano) ] - Gen - NCBI" . www.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 27 de noviembre de 2023 .
  13. ↑ Rull K, Laan M (diciembre de 2005). "Expresión de la subunidad beta de los genes de la HCG durante el embarazo normal y fallido" . Reproducción Humana . 20 (12): 3360– 3368. doi : 10.1093/humrep/dei261 . PMC 1403819. PMID 16123088 .  
  14. ↑ Cole LA (enero de 2015). "12 - Embarazo-1, funciones durante la preimplantación y durante la implantación del blastocisto". En Cole LA, Butler SA (eds.). Gonadotropina coriónica humana (HGC) (Segunda edición). San Diego: Elsevier. págs. 117–123 . doi : 10.1016/B978-0-12-800749-5.00012-2 . ISBN   978-0-12-800749-5.
  15. 1 2 Gridelet V, Perrier d'Hauterive S, Polese B, Foidart JM, Nisolle M, Geenen V (2020). " Gonadotropina coriónica humana: nuevas funciones pleiotrópicas para una hormona "antigua" durante el embarazo" . Frontiers in Immunology . 11 343. doi : 10.3389/fimmu.2020.00343 . PMC 7083149. PMID 32231662 .  
  16. 1 2 3 Makrigiannakis A, Vrekoussis T, Zoumakis E, Kalantaridou SN, Jeschke U (junio de 2017). "El papel de la HCG en la implantación: una minirevisión de la evidencia molecular y clínica" . Revista Internacional de Ciencias Moleculares . 18 (6): 1305. doi : 10.3390/ijms18061305 . PMC 5486126. PMID 28629172 .  
  17. 1 2 Cole LA (agosto de 2010). " Funciones biológicas de la hCG y moléculas relacionadas con la hCG" . Biología reproductiva y endocrinología . 8 (1): 102. doi : 10.1186/1477-7827-8-102 . PMC 2936313. PMID 20735820 .  
  18. ↑ Berndt S, Perrier d'Hauterive S, Blacher S, Péqueux C, Lorquet S, Munaut C, et al. (diciembre de 2006). "Actividad angiogénica de la gonadotropina coriónica humana a través de la activación del receptor de LH en células endoteliales y epiteliales del endometrio" . FASEB Journal . 20 (14): 2630– 2632. doi : 10.1096/fj.06-5885fje . PMID 17065221. S2CID 20737179 .   
  19. ↑ "Gonadotropina coriónica humana: hormona, propósito y niveles" . Cleveland Clinic . Consultado el 27 de noviembre de 2023 .
  20. ↑ Bildik G, Akin N, Esmaeilian Y, Hela F, Yakin K, Onder T, et al. (mayo de 2020). "La hCG mejora la función lútea y promueve la producción de progesterona a través de la activación de la vía JNK en las células de la granulosa lútea de los ciclos de FIV estimulados†" . Biology of Reproduction . 102 (6): 1270–1280 . doi : 10.1093/biolre/ioaa034 . PMID 32163131 .  

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .