Hemopexina

La hemopexina (o hemopexina ; Hpx ; Hx ), también conocida como beta-1B-glicoproteína , es una glicoproteína que en humanos está codificada por el gen HPX ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} y pertenece a la familia de proteínas hemopexinas . ^{[ 8 ]} La hemopexina es la proteína plasmática con la mayor afinidad de unión al hemo. ^{[ 9 ]}

La hemoglobina que circula sola en el plasma sanguíneo (denominada hemoglobina libre , a diferencia de la hemoglobina situada dentro del glóbulo rojo y que circula con él) pronto se oxidará a metahemoglobina, la cual se disocia aún más en hemo libre junto con la cadena de globina . El hemo libre se oxidará a metahemo libre y, tarde o temprano, la hemopexina se unirá al metahemo libre, formando un complejo de metahemo y hemopexina, continuando su recorrido en la circulación hasta alcanzar un receptor, como LRP1 , en los hepatocitos o macrófagos del bazo, el hígado y la médula ósea. ^{[ 10 ]}

La llegada de la hemopexina y su posterior unión al hemo libre no solo previenen los efectos prooxidantes y proinflamatorios del hemo, sino que también promueven la desintoxicación del hemo libre. ^{[ 10 ]}

La hemopexina es diferente de la haptoglobina , ya que esta última siempre se une a la hemoglobina libre . ^{[ 11 ] [ 10 ]} (Véase Haptoglobina § Diferenciación con hemopexina )

Takahashi et al. (1985) determinaron que la hemopexina del plasma humano consta de una única cadena polipeptídica de 439 residuos de aminoácidos con seis puentes disulfuro intracatenarios y tiene una masa molecular de aproximadamente 63 kD. El residuo de treonina amino-terminal está modificado por un oligosacárido de galactosamina O-ligado de tipo mucina , y la proteína tiene cinco modificaciones de glicanos N-ligados. Los 18 residuos de triptófano están dispuestos en cuatro grupos, y 12 de los triptófanos se conservan en posiciones homólogas . El análisis asistido por computadora de la homología interna en la secuencia de aminoácidos sugirió la duplicación de un gen ancestral, lo que indica que la hemopexina consta de dos mitades similares. ^{[ 12 ]}

Altruda et al. (1988) demostraron que el gen HPX abarca aproximadamente 12 kb y está interrumpido por 9 exones. La demostración muestra una correspondencia directa entre los exones y las 10 unidades repetitivas de la proteína. Los intrones no se ubicaron aleatoriamente; se encontraban en el centro de la región de homología de secuencia de aminoácidos en ubicaciones sorprendentemente similares en 6 de las 10 unidades y en una posición simétrica en cada mitad de la secuencia codificante. A partir de estas observaciones, Altruda et al. (1988) concluyeron que el gen evolucionó mediante duplicaciones mediadas por intrones de una secuencia primordial a un grupo de 5 exones. ^{[ 13 ]}

Cai y Law (1986) prepararon un clon de ADNc para la hemopexina, mediante análisis de Southern blot de híbridos humano/hámster que contenían diferentes combinaciones de cromosomas humanos, y asignaron el gen HPX al cromosoma 11 humano. Law et al. (1988) asignaron el gen HPX a 11p15.5-p15.4, la misma ubicación que la del complejo del gen de la beta-globina mediante hibridación in situ . ^{[ 14 ]}

En 1986, se analizó la expresión del gen HPX humano en diferentes tejidos y líneas celulares humanas mediante una sonda de ADNc específica. Los resultados obtenidos permitieron concluir que este gen se expresaba en el hígado y que su nivel de expresión era inferior al límite de detección en otros tejidos o líneas celulares examinadas. Mediante el mapeo S1, se localizó el sitio de inicio de la transcripción en las células hepáticas 28 pares de bases corriente arriba del codón de inicio AUG del gen de la hemopexina. ^{[ 15 ]}

La hemopexina se une al hemo con la mayor afinidad de cualquier proteína conocida . ^{[ 9 ]} Su función principal es eliminar el hemo liberado o perdido por el recambio de hemoproteínas como la hemoglobina y, por lo tanto, protege al cuerpo del daño oxidativo que puede causar el hemo libre. Además, la hemopexina libera su ligando unido para internalización al interactuar con CD91 . ^{[ 16 ]} La hemopexina conserva el hierro del cuerpo . ^{[ 17 ]} La captación de hemo extracelular dependiente de hemopexina puede conducir a la desactivación de la represión de Bach1 , lo que lleva a la activación transcripcional del gen antioxidante hemo oxigenasa-1. La hemoglobina, la haptoglobina (Hp) y la Hx se asocian con la lipoproteína de alta densidad (HDL) e influyen en las propiedades inflamatorias de la HDL. ^{[ 18 ]} La hemopexina puede regular negativamente el receptor de angiotensina II tipo 1 (AT1-R) in vitro . ^{[ 19 ]}

La principal fuente de hemopexina circulante es el hígado, con una concentración plasmática de 1–2  mg/ml. ^{[ 20 ]} El nivel sérico de hemopexina refleja la cantidad de hemo presente en la sangre. Por lo tanto, un nivel bajo de hemopexina indica una degradación significativa de los compuestos que contienen hemo. Un nivel bajo de hemopexina es una de las características diagnósticas de la anemia hemolítica intravascular . ^{[ 21 ]} La hemopexina se ha relacionado con enfermedades cardiovasculares , choque séptico , lesión isquémica cerebral y encefalomielitis autoinmune experimental . ^{[ 22 ]} El nivel circulante de hemopexina se asocia con el pronóstico en pacientes con choque séptico. ^{[ 22 ]}

La HPX también se produce en el cerebro. ^{[ 23 ]} La deleción del gen HPX puede agravar la lesión cerebral seguida de hemorragia intracerebral inducida por hemoglobina libre de estroma . ^{[ 24 ]} Un nivel alto de hemopexina en el líquido cefalorraquídeo se asocia con un mal pronóstico después de una hemorragia subaracnoidea . ^{[ 23 ]}

La hemopexina circulante puede modular la cardiotoxicidad inducida por antraciclinas (por ejemplo, insuficiencia cardíaca ) tanto en humanos como en ratones. ^{[ 25 ]}

En el pasado, se han reportado casos que muestran que en pacientes con enfermedad de células falciformes , esferocitosis , anemia hemolítica autoinmune , protoporfiria eritropoyética y deficiencia de piruvato quinasa , se produce una disminución en la concentración de hemopexina en situaciones donde las concentraciones de haptoglobina (Hp) son bajas o están agotadas como resultado de una hemólisis grave o prolongada. ^{[ 20 ]} Tanto la haptoglobina como la hemopexina son proteínas de fase aguda, cuya síntesis se induce durante la infección y después de estados inflamatorios para minimizar el daño tisular y facilitar la reparación tisular. ^{[ 9 ]} La Hp y la hemopexina previenen la toxicidad del hemo al unirse a él antes de la llegada de monocitos o macrófagos y su posterior eliminación, ^{[ 9 ]} lo que puede explicar sus efectos en el resultado de varias enfermedades y subyace la justificación para la haptoglobina y la hemopexina exógenas como proteínas terapéuticas en condiciones hemolíticas o hemorrágicas. ^{[ 26 ]} La hemopexina es el principal vehículo para el transporte del hemo en el plasma. ^{[ 9 ]}

• Haptoglobin
• Proteína relacionada con la haptoglobina
• Hemo
• Hemoglobina

• Hemopexina en los Encabezamientos de Materias Médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.