La endotelina 2 (ET-2) es una proteína codificada por el gen EDN2 en humanos. Fue descubierta en 1988 por Yanagisawa y su equipo [ 5 ] y pertenece a una familia de tres isoformas de péptidos de endotelina ( ET-1 , ET-2 , ET-3 ), que contraen los vasos sanguíneos. La ET-2 está codificada por genes en cromosomas distintos a sus isoformas y se produce principalmente en las células endoteliales vasculares del riñón, la placenta, el útero, el corazón, el sistema nervioso central y el intestino [ 6 ] . Se encuentra en la sangre de animales y humanos en concentraciones que oscilan entre 0,3 pg/ml y 3 pg/ml [ 7 ] . La ET-2 actúa uniéndose a dos receptores acoplados a proteínas G (GPCR) diferentes: el receptor de endotelina A (EDNRA) y el receptor de endotelina B (EDNRB) [ 8 ] .
Función
Como ET-2 tiene una homología muy similar a ET-1, diferenciándose solo en dos aminoácidos (con Trp6 y Leu7 en lugar de Leu6 y Met7 [ 7 ] ), a menudo se asumió que las dos endotelinas eran similares en la vía de síntesis y el mecanismo de acción. [ 9 ] Dado que ET-1 es abundante en el cuerpo mientras que ET-2 es casi indetectable, ET-1 era más conveniente para la investigación, esta suposición ha hecho que ET-2 esté relativamente poco investigada. De igual manera, se han realizado estudios limitados utilizando VIC, un péptido intestinal vasoactivo y el péptido equivalente a ET-2 en ratones. [ 7 ]
Sin embargo, investigaciones posteriores sugirieron funciones y características distintas para la ET-2. A diferencia de las otras endotelinas, los ratones con deleción del gen ET-2 (con el gen EDN2 eliminado globalmente de su código genético) presentan retraso en el crecimiento, hipoglucemia, hipotermia y cetonemia, lo que resulta en una mortalidad prematura. Estas diferencias entre la ET-1 y la ET-2 podrían atribuirse a la distinta expresión génica y a la síntesis de diferentes péptidos por las enzimas convertidoras de endotelina (ECE) . [ 7 ]
ET-2 es un potente vasoconstrictor y se ha relacionado con la fisiología ovárica, así como con enfermedades del corazón, la inmunología y el cáncer. [ 7 ]
Importancia clínica
Rotura del folículo ovárico
La ovulación ocurre alrededor del día 14 del ciclo menstrual humano y se refiere a la liberación de un óvulo, caracterizada por la ruptura de un folículo ovárico preovulatorio . Este proceso está impulsado por cambios en la retroalimentación regulada por estrógenos en el eje hipotálamo-hipófisis-gonadal , lo que conduce a un aumento repentino de la hormona luteinizante que impulsa la ruptura folicular. [ 10 ] Existe un diálogo molecular complejo para la ovulación que involucra la expresión coordinada de muchas proteínas clave, incluyendo ET-2. [ 11 ]
Dentro del folículo, la expresión de ET-2 se limita a un grupo de células estromales productoras de esteroides llamadas células de la granulosa , donde su producción alcanza un pico transitorio en las etapas finales antes de la ovulación (etapa periovulatoria). En el ratón, se observa un pico de ET-2 aproximadamente dos horas antes de la ovulación, lo que se cree que actúa como uno de los factores impulsores de la ruptura folicular. Gran parte de nuestro conocimiento actual sobre la ET-2 y su función durante la ovulación proviene de experimentos con modelos de roedores. Sin embargo, existen algunas discrepancias entre especies, con marcadas diferencias identificadas entre el ovario del ratón y el bovino . [ 7 ]
Los mecanismos subyacentes a la ruptura folicular inducida por ET-2 son objeto de debate, y la mayoría de las teorías sugieren una vía de contracción mecánica. Se cree que la ET-2 actúa sobre el folículo uniéndose y estimulando el EDNRA, que se expresa constitutivamente en la capa externa de las células de la teca (otro tipo de célula estromal productora de esteroides). Esto provoca la contracción de las células musculares lisas que rodean el ovario. [ 11 ] Esta capa muscular lisa encapsula el ovario, pero está ausente en el sitio de expulsión del ovocito , creando una región de baja tensión superficial que debilita la pared folicular y promueve la liberación del óvulo. [ 7 ]
La ET-2 también se une y activa el receptor EDNRB, que se expresa constitutivamente en las células de la granulosa y la teca interna. Existe controversia en torno al papel de la señalización de la ET-2 en este receptor. Algunos estudios sugieren que la activación del EDNRB por la ET-2 regula la ruptura folicular al antagonizar los efectos de la estimulación del receptor EDNRA. Alternativamente, el EDNRB podría impulsar la ruptura folicular induciendo la señalización del óxido nítrico . Esto produce vasodilatación local , lo que contribuye al aumento de la presión del líquido folicular observado en la fase periovulatoria. [ 11 ]
Sistema cardiovascular
La ET-2, al igual que la ET-1, participa en la modulación del tono vascular. [ 7 ] Esto puede tener implicaciones para el control de la presión arterial. Un polimorfismo específico del gen EDN2 se ha correlacionado con la hipertensión esencial , y otros estudios han mostrado asociaciones entre ciertos polimorfismos raros de ET-2 y presiones arteriales diastólicas más bajas. [ 7 ] Se ha demostrado que el gen ET-2 se segrega conjuntamente con la presión arterial en estudios con roedores; una posible razón para esta relación. [ 12 ]
Sin embargo, las ratas transgénicas que expresan el gen humano ET-2 bajo el control del promotor de la endotelina humana son normotensas (presión arterial dentro del rango normal), a pesar de que estos estudios sugieren que la sobreexpresión de ET-2 produce glomeruloesclerosis . [ 7 ] [ 12 ] Esto sugiere que se justifica una mayor investigación sobre el papel de ET-2 en la presión arterial.
Como un potente inotrópico positivo , la endotelina-2 tiene un impacto en el miocardio humano y, por esta razón, se ha demostrado que los antagonistas de la endotelina-2 mejoran la tolerancia al ejercicio e inhiben el deterioro clínico en la hipertensión pulmonar . [ 7 ] La ET-2 demuestra efectos cronotrópicos positivos y proarrítmicos . Un estudio mostró una asociación significativa de un polimorfismo específico del gen EDN2 con una mayor incidencia de fibrilación auricular en pacientes con miocardiopatía hipertrófica . [ 12 ] En general, la evidencia sugiere que la ET-2 podría modular el tono vascular, la morfología tisular y la remodelación. [ 12 ]
Invasión de células tumorales de mama
Desde los informes de aumento de la expresión de ET-2 en el cáncer de mama humano (2002), ha habido un creciente interés en ET-2 dentro de la patogénesis del cáncer . [ 7 ] Hay una mayor expresión del "eje de endotelina" que consta de péptidos de 21 aminoácidos (ET-1, ET-2 y ET-3), dos GPCR y dos peptidasas activadoras en el cáncer de mama invasivo. [ 13 ] Esta mayor expresión no se observa en el tejido no invasivo. [ 13 ] Esto se apoya además en observaciones de biopsias de pacientes , la expresión de endotelina se asocia específicamente con regiones del tumor que son invasivas y es más común en tumores completos con invasión linfovascular (es decir, la invasión de células cancerosas en el sistema linfático). [ 13 ]
In vitro , cuando se estimulan líneas celulares de tumores mamarios con endotelinas, el fenotipo se vuelve invasivo. [ 13 ] La invasión a través de una membrana artificial puede estimularse, particularmente cuando se cultivan conjuntamente en presencia de macrófagos . [ 13 ] La asociación entre las endotelinas, el mal pronóstico y la invasión sugiere que el eje de las endotelinas es una diana terapéutica interesante para el tratamiento del cáncer de mama invasivo. [ 13 ]
El microambiente del tumor mamario es particularmente hipóxico, lo que le permite modular la expresión de numerosos genes "pro-tumorales", incluidas las endotelinas. Este ambiente hipóxico puede replicarse in vitro, lo que resulta en una mayor expresión de ET-2 por las células del tumor mamario. [ 13 ] Esta mayor expresión de ET-2 proporciona al tumor protección autocrina contra la apoptosis asociada a la hipoxia, permitiendo su crecimiento. [ 13 ] Investigaciones posteriores con ratones con tumores mamarios en condiciones hipóxicas mostraron que la adición de ET-2 aumentó la supervivencia de las células tumorales, lo que sugiere que la regulación positiva de ET-2 en tumores hipóxicos puede explicar el mayor potencial invasivo y el peor pronóstico en comparación con sus contrapartes bien oxigenadas. [ 7 ]
Referencias
- 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000127129 – Ensembl , mayo de 2017
- 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000028635 – Ensembl , mayo de 2017
- ↑ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ↑ "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
- ↑ Yanagisawa M, Kurihara H, Kimura S, Tomobe Y, Kobayashi M, Mitsui Y, et al. (marzo de 1988). "Un nuevo y potente péptido vasoconstrictor producido por células endoteliales vasculares" ( PDF) . Nature . 332 (6163): 411– 5. Bibcode : 1988Natur.332..411Y . doi : 10.1038/332411a0 . hdl : 2241/1639 . PMID 2451132. S2CID 4308549 .
- ↑ Vatta MS, Bianciotti LG, Guil MJ, Hope SI (2015). "Regulación del transportador de norepinefrina por endotelinas: un posible objetivo terapéutico". Vitamins and Hormones . 98 : 371–405 . doi : 10.1016/bs.vh.2014.12.013 . hdl : 11336/38984 . ISBN 978-0-12-803008-0. PMID 25817875 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ling L, Maguire JJ, Davenport AP (enero de 2013). " Endotelina-2, la isoforma olvidada: papel emergente en el sistema cardiovascular, desarrollo ovárico, inmunología y cáncer" . British Journal of Pharmacology . 168 (2): 283– 95. doi : 10.1111/j.1476-5381.2011.01786.x . PMC 3572556. PMID 22118774 .
- ↑ Nakas-Ićindić E, Zaciragić A, Hadzović A, Avdagić N (julio de 2004). "Endotelina en la salud y la enfermedad" . Bosnian Journal of Basic Medical Sciences . 4 (3): 31– 4. doi : 10.17305/bjbms.2004.3381 . PMC 7245481. PMID 15629009 .
- ↑ Binz N, Rakoczy EP, Ali Rahman IS, Vagaja NN, Lai CM (2016-08-02). Knut S (ed.). "Biomarcadores para la retinopatía diabética: ¿podría la endotelina 2 ser parte de la respuesta?" . PLOS ONE . 11 (8) e0160442. Bibcode : 2016PLoSO..1160442B . doi : 10.1371/journal.pone.0160442 . PMC 4970817 . PMID 27482904 .
- ↑ Robker RL, Hennebold JD, Russell DL (septiembre de 2018). "Coordinación de la ovulación y la maduración del ovocito: un buen óvulo en el momento adecuado" . Endocrinology . 159 ( 9): 3209–3218 . doi : 10.1210/en.2018-00485 . PMC 6456964. PMID 30010832 .
- 1 2 3 Ko C, Meidan R, Bridges PJ (octubre de 2012). "¿Por qué dos endotelinas y dos receptores para la ovulación y la regulación lútea?" . Life Sciences . 91 ( 13– 14): 501– 6. doi : 10.1016/j.lfs.2012.05.010 . PMID 22677434 .
- 1 2 3 4 Krämer BK, Ittner KP, Beyer ME, Hoffmeister HM, Riegger GA (1997-11-01). "Efectos circulatorios y miocárdicos de la endotelina". Journal of Molecular Medicine . 75 ( 11– 12): 886– 90. doi : 10.1007/s001090050180 . PMID 9428621 . S2CID 8300313 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 Grimshaw MJ (mayo de 2005). "Endotelinas en la invasión de células tumorales de mama". Cancer Letters . 222 (2): 129– 38. doi : 10.1016/j.canlet.2004.08.029 . PMID 15863261 .
Lecturas adicionales
- Arjomand-Nahad F, Landt O, Stangl K, Diefenbach K, Roots I (2006). "Quince polimorfismos en endotelina-1, endotelina-2 y receptor de endotelina-A genotipados mediante cuatro ensayos dúplex y siete ensayos simples en un LightCycler utilizando sondas de hibridación". Clinical Chemistry and Laboratory Medicine . 44 (8): 929– 32. doi : 10.1515/CCLM.2006.180 . PMID 16879056 . S2CID 427362 .
- Ryckman KK, Morken NH, White MJ, Velez DR, Menon R, Fortunato SJ, et al. (febrero de 2010). "Asociaciones genéticas maternas y fetales de PTGER3 y PON1 con el parto prematuro" . PLOS ONE . 5 (2) e9040. Bibcode : 2010PLoSO...5.9040R . doi : 10.1371/journal.pone.0009040 . PMC 2815792. PMID 20140262 .
- Dimoulios P, Kolios G, Notas G, Matrella E, Xidakis C, Koulentaki M, et al. (febrero de 2005). " El ácido ursodesoxicólico reduce el aumento de endotelina 2 circulante en la cirrosis biliar primaria" . Alimentary Pharmacology & Therapeutics . 21 (3): 227– 34. doi : 10.1111/j.1365-2036.2005.02307.x . PMID 15691296. S2CID 23611082 .
- Menon R, Pearce B, Velez DR, Merialdi M, Williams SM, Fortunato SJ, Thorsen P (junio de 2009). " Disparidad racial en las vías fisiopatológicas del parto prematuro basada en variantes genéticas" . Reproductive Biology and Endocrinology . 7 : 62. doi : 10.1186/1477-7827-7-62 . PMC 2714850. PMID 19527514 .
- Kotake-Nara E, Saida K (febrero de 2006). "Endotelina-2/contratante intestinal vasoactivo: regulación de la expresión a través de especies reactivas de oxígeno inducidas por CoCl2 y actividades biológicas que incluyen el crecimiento de neuritas en células PC12" . TheScientificWorldJournal . 6 : 176–86 . doi : 10.1100 /tsw.2006.37 . PMC 5917238. PMID 16493522 .
- Paulino EC, Steil AA, Jancar S (julio de 2006). "Efecto de las endotelinas en la activación de neutrófilos humanos por complejos inmunes". International Immunopharmacology . 6 (7): 1119– 25. doi : 10.1016/j.intimp.2006.01.022 . PMID 16714215 .
- Velez DR, Fortunato SJ, Thorsen P, Lombardi SJ, Williams SM, Menon R (septiembre de 2008). "El parto prematuro en caucásicos se asocia con variantes genéticas de la vía de la coagulación y la inflamación" . PLOS ONE . 3 (9) e3283. Bibcode : 2008PLoSO...3.3283V . doi : 10.1371/journal.pone.0003283 . PMC 2553267. PMID 18818748 .
- Dagle JM, Lepp NT, Cooper ME, Schaa KL, Kelsey KJ, Orr KL, et al. (abril de 2009). "Determinación de la predisposición genética al conducto arterioso persistente en lactantes prematuros" . Pediatrics . 123 (4): 1116–23 . doi : 10.1542/peds.2008-0313 . PMC 2734952. PMID 19336370 .
- Wiesmann F, Veeck J, Galm O, Hartmann A, Esteller M, Knüchel R, Dahl E (2009). "Pérdida frecuente de la expresión de endotelina-3 (EDN3) debido a la inactivación epigenética en el cáncer de mama humano" . Breast Cancer Research . 11 (3): R34. doi : 10.1186/bcr2319 . PMC 2716502. PMID 19527488 .
- Meidan R, Levy N (diciembre de 2007). "La red de endotelina ovárica: una historia en evolución". Trends in Endocrinology and Metabolism . 18 (10): 379– 85. doi : 10.1016/j.tem.2007.09.002 . PMID 17997104. S2CID 44415810 .
- Talmud PJ, Drenos F, Shah S, Shah T, Palmen J, Verzilli C, et al. (noviembre de 2009). " Señales de asociación centradas en genes para lípidos y apolipoproteínas identificadas mediante el HumanCVD BeadChip" . American Journal of Human Genetics . 85 (5): 628–42 . doi : 10.1016/j.ajhg.2009.10.014 . PMC 2775832. PMID 19913121 .
- Rebourcet R, Mignot TM, Robert B, Ferré F (2004). "La regulación negativa de la endotelina-2 ocurre en paralelo con el efecto antiproliferativo del dimetilsulfóxido en la línea celular de coriocarcinoma humano BeWO". Biología Celular y Molecular . 50 Publicación en línea: OL701-12. PMID 15619356 .
- Nagai T, Ogimoto A, Okayama H, Ohtsuka T, Shigematsu Y, Hamada M, et al. (diciembre de 2007). "Polimorfismo A985G del gen de la endotelina-2 y fibrilación auricular en pacientes con miocardiopatía hipertrófica" . Circulation Journal . 71 (12): 1932– 6. doi : 10.1253/circj.71.1932 . PMID 18037749 .
- Velez DR, Fortunato S, Thorsen P, Lombardi SJ, Williams SM, Menon R (febrero de 2009). "El parto prematuro espontáneo en afroamericanos se asocia con variantes genéticas de infección y respuesta inflamatoria" . American Journal of Obstetrics and Gynecology . 200 (2): 209.e1–27. doi : 10.1016/j.ajog.2008.08.051 . PMC 4829203. PMID 19019335 .
- Grimshaw MJ, Hagemann T, Ayhan A, Gillett CE, Binder C, Balkwill FR (abril de 2004). "Un papel para la endotelina-2 y sus receptores en la invasión de células tumorales de mama" . Cancer Research . 64 (7): 2461–8 . doi : 10.1158/0008-5472.can-03-1069 . hdl : 11655/16719 . PMID 15059899 .
- Dowal L, Provitera P, Scarlata S (agosto de 2006). "Asociación estable entre G alfa(q) y fosfolipasa C beta 1 en células vivas" . The Journal of Biological Chemistry . 281 (33): 23999– 4014. doi : 10.1074/jbc.M512330200 . PMID 16754659 .
- Sun DJ, Liu Y, Lu DC, Kim W, Lee JH, Maynard J, Deisseroth A (julio de 2007). "Los niveles del factor de crecimiento endotelina-3 disminuyeron en el cáncer de cuello uterino en comparación con las células epiteliales cervicales normales". Human Pathology . 38 (7): 1047– 56. doi : 10.1016/j.humpath.2006.12.015 . PMID 17445867 .
- Darrah R, McKone E, O'Connor C, Rodgers C, Genatossio A, McNamara S, et al. (marzo de 2010). " Las variantes de EDNRA se asocian con los niveles de ARNm del músculo liso, las tasas de proliferación celular y la gravedad de la enfermedad pulmonar por fibrosis quística" . Physiological Genomics . 41 (1): 71–7 . doi : 10.1152/physiolgenomics.00185.2009 . PMC 2841492. PMID 20028935 .
- Bailey SD, Xie C, Do R, Montpetit A, Diaz R, Mohan V, et al. (octubre de 2010). "La variación en el locus NFATC2 aumenta el riesgo de edema inducido por tiazolidinedionas en el estudio de evaluación de la reducción de la diabetes con ramipril y rosiglitazona (DREAM)" . Diabetes Care . 33 (10): 2250–3 . doi : 10.2337/dc10-0452 . PMC 2945168. PMID 20628086 .
- Davenport AP, Hyndman KA, Dhaun N, Southan C, Kohan DE, Pollock JS, et al. (abril de 2016). " Endotelina" . Pharmacological Reviews . 68 (2): 357– 418. doi : 10.1124/pr.115.011833 . PMC 4815360. PMID 26956245 .
- Genes en el cromosoma 1 humano
- agonistas del receptor de endotelina