Hispanopedia WikiEn biología, las fractonas son estructuras que consisten principalmente en laminina y proteoglicano de heparán sulfato (HSPG) descubierto por primera vez en el nicho de la matriz extracelular de la zona subventricular del ventrículo lateral (SVZa) en el cerebro del ratón. [1] [2] Investigaciones recientes han sugerido su importancia en la neurogénesis , la gliogénesis y la angiogénesis en adultos . [3]
Las fractonas se encuentran cerca o conectadas a las células madre y están muy implicadas en la proliferación, diferenciación y migración celular.
Un nuevo trabajo sugiere que las fractonas están implicadas en la corticalización durante la embriogénesis, [4] así como en el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas .
Historia
El término fractona deriva de fractal , término acuñado por Benoît Mandelbrot en 1975.
Las fractonas se descubrieron en 2002 en el nicho de la matriz extracelular de la zona subventricular del ventrículo lateral (SVZa) en un cerebro de ratón. [1] Originalmente encontradas en las áreas neurogénicas del cerebro, estudios recientes indican que las fractonas también están presentes en múltiples organismos, incluidos, entre otros, plantas , hongos , invertebrados y animales vertebrados . [5] Como el descubrimiento de las fractonas marcó un punto de inflexión en las neurociencias y la comprensión de los nichos de células madre en el cerebro de los mamíferos, se han llevado a cabo otros proyectos en diferentes órganos y se encontró que las fractonas están altamente implicadas no solo en la fisiología sino también en numerosas patologías. Por ejemplo, las fractonas están extremadamente reducidas en el autismo [6] [7] pero altamente representadas en la inflamación, el cáncer y otras patologías.
Propiedades
Las fractonas son estructuras compuestas de proteoglicanos, que consisten principalmente, pero no exclusivamente, en laminina y HSPG . Los diferentes patrones de sulfatación en HSPG y la longitud de la cadena son responsables de numerosas vías en la fisiología, así como en la patología, y están involucradas en la mayoría de las uniones de factores de crecimiento , y en el desarrollo embrionario , la infección viral , el cáncer y otras patologías.
La parte HSPG de las fractonas es responsable de la unión, retención y liberación de los factores de crecimiento en la matriz extracelular . Además, las fractonas están siempre ligadas a los procesos celulares, conectando así hasta 20 células diferentes a una sola fractona, actuando como un panel de control para todas ellas.
Fisiología
Las fractonas son estructuras de la matriz extracelular descubiertas por primera vez en la zona neurogénica del cerebro. Las fractonas consisten principalmente en proteoglicanos como la laminina y HSPG. Estos proteoglicanos se unen al factor de crecimiento en la matriz extracelular para regular la proliferación de células madre, lo que se ha demostrado en la zona neurogénica del cerebro adulto, donde las fractonas son responsables de la producción y diferenciación de nuevas neuronas. La función principal de estas estructuras, vinculadas a una amplia gama de células, es actuar como un panel de control para la proliferación, diferenciación y migración celular. Las fractonas también regulan el destino de las células madre en el cerebro, controlando cómo debe evolucionar una célula madre. [2]
Desarrollo embrionario
Las fractonas se han descrito en el desarrollo temprano del embrión de ratón como puntos de laminina y/o HSPG. Adoptan patrones diferentes en cada etapa del desarrollo, desde la etapa de 2 células hasta las etapas postnatales. Estudios recientes también muestran que las fractonas desempeñan un papel clave en la corticalización y el establecimiento de la zona subventricular y la zona ventricular del ventrículo lateral.
Cáncer
Trabajos recientes sugieren que las fractonas están omnipresentes en el cáncer. Como se cree que las fractonas son estructuras anteriores o posteriores a la membrana basal , [8] el análisis de marcadores de fractona en pacientes con glioblastoma , carcinoma de intestino y estómago, tumores de riñón, hígado, pulmón y ovario reveló numerosas fractonas mientras que las membranas basales generalmente estaban ausentes. Esto puede indicar cambios en el microambiente tumoral que pueden reconectar las células cancerosas y promover el crecimiento y la proliferación.
Enfermedad de Alzheimer
Las fractonas también podrían haberse descrito ya en la enfermedad de Alzheimer (EA), ya que se representan como puntos de laminina y/o HSPG. Los puntos de laminina asociados a la placa amiloide [9] y el proteoglicano de heparán sulfato ya se han descrito en varias fuentes, pero aún no se han asociado con la investigación de las fractonas.
Referencias
- ^ ab Mercier, Frederic; Kitasako, John T.; Hatton, Glenn I. (16 de septiembre de 2002). "Revisión de la anatomía de las zonas neurogénicas del cerebro: fractonas y la red fibroblasto/macrófago". The Journal of Comparative Neurology . 451 (2): 170–188. doi :10.1002/cne.10342. ISSN 0021-9967. PMID 12209835. S2CID 19919800.
- ^ ab Mercier, Frederic (2016). "Fractonas: nicho de la matriz extracelular que controla el destino de las células madre y la actividad del factor de crecimiento en el cerebro en condiciones de salud y enfermedad". Ciencias de la vida celular y molecular . 73 (24): 4661–4674. doi :10.1007/s00018-016-2314-y. PMC 11108427 . PMID 27475964. S2CID 28119663.
- ^ Nascimento, Marcos Assis; Coelho-Sampaio, Tatiana; Sorokin, Lydia (14 de diciembre de 2016). "Los bulbos de fractona derivan de células ependimarias y su composición de laminina afecta la proliferación celular en la zona subventricular". pág. 093351. bioRxiv 10.1101/093351 .
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- ^ Mercier, Frederic; Wheatherby, Tina; Hartline, Daniel (2013). "Organización de tipo meníngeo de los tejidos neurales en copépodos calanoides (Crustacea)". Journal of Comparative Neurology . 521 (4): 760–790. doi :10.1002/cne.23173. PMID 22740424. S2CID 18869879.
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- ^ Mercier, Frederic; Cho Kwon, Youngsu; Douet, Vanessa (2012). "Alteraciones del hipocampo/amígdala, pérdida de heparán sulfatos, fractonas y reducción de la pared ventricular en ratones adultos BTBR T+ tf/J, modelo animal para el autismo". Neuroscience Letters . 506 (2): 208–13. doi :10.1016/j.neulet.2011.11.007. PMID 22100909. S2CID 27386697.
- ^ Sato, Yuya; Kiyozumi, Daiji; Futaki, Sugiko; Nakano, Itsuko; Shimono, Chisei; Kaneko, Naoko; Ikawa, Masahito; Okabe, Masaru; Sawamoto, Kazunobu; Sekiguchi, Kiyotoshi (2019). Yamashita, Yukiko (ed.). "Las fractonas de la zona ventricular-subventricular son membranas basales moteadas que funcionan como un nicho de células madre neurales". Biología Molecular de la Célula . 30 (1): 56–68. doi :10.1091/mbc.E18-05-0286. ISSN 1059-1524. PMC 6337917 . PMID 30379609.
- ^ Palu, Edouard; Liesi, Päivi (2002). "Distribución diferencial de lamininas en la enfermedad de Alzheimer y en el tejido cerebral humano normal". Revista de investigación en neurociencia . 69 (2): 243–256. doi :10.1002/jnr.10292. PMID 12111806. S2CID 39134037.
