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FUT2

La galactósido 2-alfa-L-fucosiltransferasa 2 es una enzima que en humanos está codificada por el gen FUT2 (fucosiltransferasa 2) . [ 5 ] [ 6 ] FUT2 es una enzima clave que catal...

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La galactósido 2-alfa-L-fucosiltransferasa 2 es una enzima que en humanos está codificada por el gen FUT2 (fucosiltransferasa 2) . [ 5 ] [ 6 ]

FUT2 es una enzima clave que cataliza la transferencia de L-fucosa desde guanosina difosfato-beta-L-fucosa a la galactosa terminal en los glicanos unidos tanto a O como a N de las glicoproteínas y glicolípidos de la superficie celular. Esta actividad enzimática es esencial para la síntesis del antígeno H , un precursor necesario para la formación de los antígenos del grupo sanguíneo ABO , [ 7 ] y determina el "estado secretor", es decir, la presencia de antígenos del grupo sanguíneo en fluidos corporales como la saliva. Más allá de su función en la síntesis de antígenos del grupo sanguíneo, FUT2 influye en las interacciones célula-célula, modula la composición del microbioma intestinal e impacta la susceptibilidad a infecciones y enfermedades autoinmunes, lo que destaca su amplia importancia en la salud y la enfermedad humanas.

Aproximadamente el 20% de los caucásicos no son secretores debido a las mutaciones sin sentido G428A (rs601338) y C571T (rs492602?) en FUT2 y, por lo tanto, tienen una protección fuerte, aunque no absoluta, contra el norovirus GII.4.

Función en el estado secretor

El gen FUT2 determina el estado secretor de un individuo al codificar una enzima responsable de la expresión de antígenos de grupos sanguíneos en las secreciones corporales. Aproximadamente entre el 70 % y el 80 % de las personas son secretoras , lo que significa que poseen al menos un alelo FUT2 funcional. [ 8 ] Quienes son homocigotos para un alelo no funcional se denominan no secretores, lo cual tiene importantes implicaciones para la salud.

Importancia clínica

Los individuos no secretores presentan una susceptibilidad alterada tanto a enfermedades infecciosas como autoinmunes. Si bien exhiben una mayor resistencia a ciertos patógenos virales como el norovirus, [ 8 ] son ​​más propensos a desarrollar afecciones inflamatorias crónicas como la enfermedad de Crohn [ 9 ] [ 10 ] y la diabetes tipo 1. [ 11 ]

Impacto en la microbiota intestinal

Las mutaciones con pérdida de función en FUT2 alteran drásticamente la composición del microbioma intestinal. Los individuos no secretores presentan perfiles microbianos distintos a los de los secretores, y algunos estudios informan de una reducción de las especies de Escherichia y un aumento de los taxones proinflamatorios. [ 12 ] Cabe destacar que los individuos no secretores también presentan mayores niveles de bacterias productoras de butirato, que generalmente se consideran beneficiosas.

Consequences for microbial metabolism

Although FUT2 does not directly regulate microbial metabolism, its influence on microbial community structure can indirectly affect metabolite production. The enrichment of butyrate producers in non-secretors may represent a compensatory mechanism, but this benefit may be insufficient to counterbalance the elevated inflammatory potential of the overall microbiome. Thus, FUT2 loss-of-function variants may skew the microbiome toward a pro-inflammatory state, potentially exacerbating conditions such as inflammatory bowel disease (IBD) and masking the protective effects of beneficial metabolites like butyrate.

References

  1. 123GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000176920–Ensembl, May 2017
  2. 123GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000055978–Ensembl, May 2017
  3. ↑"Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ↑"Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ↑Ball SP, Tongue N, Gibaud A, Le Pendu J, Mollicone R, Gerard G, et al. (Feb 1992). "The human chromosome 19 linkage group FUT1 (H), FUT2 (SE), LE, LU, PEPD, C3, APOC2, D19S7 and D19S9". Ann Hum Genet. 55 (Pt 3): 225–33. doi:10.1111/j.1469-1809.1991.tb00417.x. PMID 1763885. S2CID 30777695.
  6. ↑"Entrez Gene: FUT2 fucosyltransferase 2 (secretor status included)".
  7. ↑"Names for H (ISBT 018) Blood Group Alleles"(PDF). www.isbtweb.org. Archived from the original(PDF) on 2019-08-28. Retrieved 2019-10-13.
  8. 12Currier RL, Payne DC, Staat MA, Selvarangan R, Shirley SH, Halasa N, et al. (June 2015). "Innate Susceptibility to Norovirus Infections Influenced by FUT2 Genotype in a United States Pediatric Population". Clinical Infectious Diseases. 60 (11): 1631–1638. doi:10.1093/cid/civ165. PMC 4447782. PMID 25744498.
  9. ↑ Tong M, McHardy I, Ruegger P, Goudarzi M, Kashyap PC, Haritunians T, et al. (noviembre de 2014). "Reprogramación del metabolismo energético del microbioma intestinal por el polimorfismo de riesgo de la enfermedad de Crohn FUT2" . The ISME Journal . 8 (11): 2193–206 . doi : 10.1038/ismej.2014.64 . PMC 4992076. PMID 24781901 .   
  10. ↑ McGovern DP, Jones MR, Taylor KD, Marciante K, Yan X, Dubinsky M, et al. (septiembre de 2010). " El estado no secretor de la fucosiltransferasa 2 (FUT2) se asocia con la enfermedad de Crohn" . Human Molecular Genetics . 19 (17): 3468–76 . doi : 10.1093/hmg/ddq248 . PMC 2916706. PMID 20570966 .   
  11. ↑ Giampaoli O, Conta G, Calvani R, Miccheli A (2020). "¿Puede el fenotipo no secretor FUT2 asociado con la microbiota intestinal aumentar la susceptibilidad de los niños a la diabetes tipo 1? Una minirevisión" . Frontiers in Nutrition . 7 606171. doi : 10.3389/fnut.2020.606171 . PMC 7785815. PMID 33425974 .  
  12. ↑ Cheng S, Hu J, Wu X, Pan JA, Jiao N, Li Y, et al. (septiembre de 2021). "Microbioma intestinal alterado en mutantes con pérdida de función de FUT2 en apoyo de la medicina personalizada para enfermedades inflamatorias intestinales". Journal of Genetics and Genomics = Yi Chuan Xue Bao . Número especial sobre microbioma. 48 (9): 771– 780. doi : 10.1016/j.jgg.2021.08.003 . PMID 34419617 .  

Lecturas adicionales

  • Reguigne-Arnould I, Couillin P, Mollicone R, Fauré S, Fletcher A, Kelly RJ, et  al. (1995). "Posiciones relativas de dos grupos de alfa-L-fucosiltransferasas humanas en 19q (FUT1-FUT2) y 19p (FUT6-FUT3-FUT5) dentro del mapa genético de microsatélites del cromosoma 19". Cytogenetics and Cell Genetics . 71 (2): 158– 162. doi : 10.1159/000134098 . PMID 7656588 . 
  • Rouquier S, Lowe JB, Kelly RJ, Fertitta AL, Lennon GG, Giorgi D (marzo de 1995). "Clonación molecular de una región genómica humana que contiene el gen de la alfa(1,2)fucosiltransferasa del grupo sanguíneo H y dos fragmentos de restricción de ADN relacionados con el locus H. Aislamiento de un candidato para el locus del grupo sanguíneo Secretor humano" . The Journal of Biological Chemistry . 270 (9): 4632– 4639. doi : 10.1074/jbc.270.9.4632 . PMID 7876234 . 
  • Kelly RJ, Rouquier S, Giorgi D, Lennon GG, Lowe JB (marzo de 1995). "Secuencia y expresión de un candidato para el gen de la alfa(1,2)fucosiltransferasa del grupo sanguíneo secretor humano (FUT2). La homocigosidad para una mutación sin sentido que inactiva la enzima se correlaciona comúnmente con el fenotipo no secretor" . The Journal of Biological Chemistry . 270 (9): 4640– 4649. doi : 10.1074/jbc.270.9.4640 . PMID 7876235 . 
  • Kudo T, Iwasaki H, Nishihara S, Shinya N, Ando T, Narimatsu I, et  al. (abril de 1996). "Análisis genético molecular del sistema de grupos sanguíneos Lewis humanos. II. Inactivación del gen secretor por una nueva mutación de sentido erróneo única A385T en individuos japoneses no secretores" . The Journal of Biological Chemistry . 271 (16): 9830– 9837. doi : 10.1074/jbc.271.16.9830 . PMID 8621666 . 
  • Koda Y, Soejima M, Liu Y, Kimura H (agosto de 1996). "Base molecular de la deficiencia del gen de la alfa(1,2)-fucosiltransferasa de tipo secretor en una población japonesa: un gen de fusión generado por entrecruzamiento desigual responsable de la deficiencia enzimática" . American Journal of Human Genetics . 59 (2): 343–350 . PMC 1914724. PMID 8755920 .  
  • Koda Y, Soejima M, Wang B, Kimura H (junio de 1997). "Estructura y expresión del gen que codifica la galactósido 2-alfa-L-fucosiltransferasa de tipo secretor (FUT2)" . European Journal of Biochemistry . 246 (3): 750–755 . doi : 10.1111/j.1432-1033.1997.t01-1-00750.x . PMID 9219535 . 
  • Koda Y, Soejima M, Johnson PH, Smart E, Kimura H (septiembre de 1997). "La mutación de sentido erróneo de FUT1 y la deleción de FUT2 son responsables del fenotipo Bombay indio del sistema de grupos sanguíneos ABO". Biochemical and Biophysical Research Communications . 238 (1): 21– 25. Bibcode : 1997BBRC..238...21K . doi : 10.1006/bbrc.1997.7232 . PMID 9299444 . 
  • Liu Y, Koda Y, Soejima M, Pang H, Schlaphoff T, du Toit ED, et al. (agosto de 1998). "  Polimorfismo extenso del gen FUT2 en una población africana (Xhosa) de Sudáfrica". Human Genetics . 103 (2): 204– 210. doi : 10.1007/s004390050808 . PMID 9760207. S2CID 25253767 .  
  • Domino SE, Zhang L, Lowe JB (junio de 2001). "Clonación molecular, mapeo genómico y expresión de dos genes secretores de alfa (1,2)fucosiltransferasa del grupo sanguíneo regulados diferencialmente en el epitelio uterino y el tracto gastrointestinal del ratón" . The Journal of Biological Chemistry . 276 (26): 23748– 23756. doi : 10.1074/jbc.M100735200 . PMID 11323419 . 
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  • Kimura K, Wakamatsu A, Suzuki Y, Ota T, Nishikawa T, Yamashita R, et  al. (enero de 2006). " Diversificación de la modulación transcripcional: identificación y caracterización a gran escala de promotores alternativos putativos de genes humanos" . Genome Research . 16 (1): 55– 65. doi : 10.1101/gr.4039406 . PMC 1356129. PMID 16344560 .