Articulo de referencia

quinasa B del receptor de tropomiosina

La tirosina quinasa receptora B ( TrkB ), [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] también conocida como tirosina quinasa receptora B , o receptor de factores de crecimiento BDNF/NT-3 o tirosina quina...

La tirosina quinasa receptora B ( TrkB ), [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] también conocida como tirosina quinasa receptora B , o receptor de factores de crecimiento BDNF/NT-3 o tirosina quinasa neurotrófica, receptor, tipo 2, es una proteína que en humanos está codificada por el gen NTRK2 . [ 8 ] TrkB es un receptor para el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF). [ 9 ] [ 10 ]

Función

La quinasa B del receptor de tropomiosina es el receptor catalítico de alta afinidad para varias neurotrofinas , pequeños factores de crecimiento proteicos que inducen la supervivencia y diferenciación de distintas poblaciones celulares. Las neurotrofinas que activan TrkB son: BDNF (factor neurotrófico derivado del cerebro), neurotrofina-4 (NT-4) y neurotrofina-3 (NT-3). [ 10 ] [ 6 ] De este modo, TrkB media los múltiples efectos de estos factores neurotróficos, que incluyen la diferenciación y supervivencia neuronal.

El receptor TrkB pertenece a la gran familia de receptores tirosina quinasas . Una tirosina quinasa es una enzima capaz de añadir un grupo fosfato a ciertas tirosinas en proteínas o sustratos diana. Un receptor tirosina quinasa se localiza en la membrana celular y se activa mediante la unión de un ligando al dominio extracelular del receptor. Otros ejemplos de receptores tirosina quinasa incluyen el receptor de insulina , el receptor IGF1 , el receptor de la proteína MuSK , el receptor del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) , etc.

señalización de TrkB

Actualmente, existen tres isoformas de TrkB en el SNC de los mamíferos. La isoforma completa (TK+) es un receptor típico de tirosina quinasa y transduce la señal de BDNF a través de Ras-ERK, PI3K y PLCγ. Por el contrario, dos isoformas truncadas (TK-: T1 y T2) poseen el mismo dominio extracelular, dominio transmembrana y las primeras 12 secuencias de aminoácidos intracelulares que TK+. Sin embargo, las secuencias del extremo C-terminal son específicas de cada isoforma (11 y 9 aminoácidos, respectivamente).

La unión de BDNF inicia la dimerización y la transautofosforilación de TrkB, revelando sitios de unión para las proteínas PLCγ y Shc. Cuando PLCγ se une a TrkB, PIP2 se hidroliza en IP3 y DAG . IP3 se une al retículo endoplasmático , induciendo la liberación de calcio, mientras que DAG estimula la proteína quinasa C (PKC). La activación de PKC está implicada en la plasticidad y supervivencia neuronal, entre otros efectos. [ 11 ] La unión de Shc recluta PI3K, que promueve las cascadas de señalización AKT y MAPK/ERK involucradas en la dendritogénesis, la diferenciación celular y la proliferación. [ 12 ]

Las isoformas TrkB.T1 previenen la autofosforilación , limitando la señalización de TrkB de longitud completa y sus efectos asociados sobre la plasticidad neuronal. Sin embargo, TrkB.T1 tiene vías de señalización separadas en astrocitos y células gliales, regulando la entrada de calcio y la morfología celular. [ 13 ] Las enfermedades asociadas con la sobreexpresión de TrkB.T1 incluyen isquemia, accidente cerebrovascular, lesión de la médula espinal, trastornos neurodegenerativos y dolor crónico. [ 14 ]

miembros de la familia

Miembros de la familia de receptores de la tropomiosina quinasa y sus ligandos endógenos.

TrkB forma parte de una subfamilia de quinasas de proteínas que también incluye a TrkA y TrkC . Existen otros factores neurotróficos estructuralmente relacionados con BDNF : NGF (factor de crecimiento nervioso), NT-3 (neurotrofina-3) y NT-4 (neurotrofina-4). Mientras que TrkB media los efectos de BDNF, NT-4 y NT-3, TrkA se une y, por lo tanto, se activa únicamente por NGF. Además, TrkC se une y se activa por NT-3. [ 15 ]

TrkB se une a BDNF y NT-4 con mayor fuerza que a NT-3. NT-3 tiene mayor afinidad de unión a TrkC que a TrkB.

Implicaciones clínicas

Cáncer

Aunque se identificó originalmente como una fusión oncogénica en 1982, [ 16 ] solo recientemente se ha renovado el interés en la familia Trk en relación con su papel en los cánceres humanos debido a la identificación de fusiones génicas NTRK1 (TrkA), NTRK2 (TrkB) y NTRK3 (TrkC) y otras alteraciones oncogénicas en varios tipos de tumores. Varios inhibidores de Trk se encuentran (en 2015) en ensayos clínicos y han mostrado resultados prometedores en la reducción de tumores humanos. [ 17 ]

Enfermedades neurodegenerativas

TrkB y su ligando BDNF se han asociado tanto a la función cerebral normal como a la patología y progresión de la enfermedad de Alzheimer (EA) y otros trastornos neurodegenerativos. En primer lugar, la señalización BDNF/TrkB se ha implicado en la formación de la memoria a largo plazo, la regulación de la potenciación a largo plazo, así como en la plasticidad sináptica del hipocampo. [ 12 ] [ 18 ] En particular, se ha demostrado que la actividad neuronal conduce a un aumento en la transcripción del ARNm de TrkB, así como a cambios en el tráfico de la proteína TrkB, incluyendo la endocitosis o translocación del receptor. [ 19 ] Tanto TrkB como BDNF están regulados a la baja en el cerebro de pacientes con EA temprana con deterioro cognitivo leve, [ 20 ] [ 21 ] mientras que el trabajo en ratones ha demostrado que la reducción de los niveles de TrkB en el cerebro de modelos de ratón de EA conduce a un aumento significativo en los déficits de memoria. [ 22 ] Además, la combinación de la inducción de neurogénesis hipocampal adulta y el aumento de los niveles de BDNF conduce a una mejor cognición, imitando los beneficios del ejercicio en modelos de ratón de EA. [ 23 ] Se ha demostrado que el efecto de la señalización TrkB/BDNF en la patología de la EA está mediado en parte por un aumento en los niveles de δ-secretasa, a través de una regulación positiva de la vía JAK2/STAT3 y C/EBPβ aguas abajo de TrkB. [ 24 ] Adicionalmente, se ha demostrado que TrkB reduce la producción de amiloide-β por unión a APP y fosforilación, mientras que la escisión de TrkB por δ-secretasa bloquea la actividad normal de TrkB. [ 25 ] La desregulación de la vía TrkB/BDNF se ha implicado en otras afecciones neurológicas y neurodegenerativas, incluyendo accidente cerebrovascular, enfermedad de Huntington, enfermedad de Parkinson, esclerosis lateral amiotrófica y trastornos relacionados con el estrés. [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]

Epilepsia

La activación de TrkB está implicada en la regulación negativa de KCC2 en el SNC. [ 13 ] KCC2 cotransporta iones de potasio y cloruro fuera de la célula. Los niveles de cloruro dentro de la célula permanecen bajos, por lo que cuando se activan los receptores GABA A , el cloruro extracelular puede fluir hacia la célula, induciendo hiperpolarización . La regulación negativa de KCC2 causa acumulación intracelular de Cl - , disminuyendo el gradiente electroquímico que es crítico para la señalización inhibitoria de GABA A. [ 29 ] La transmisión inhibitoria alterada causada por la regulación negativa de KCC2 es un mecanismo implicado en la epilepsia .

Depresión

A principios de la década de 2020, se informó que algunos antidepresivos , la ketamina y ciertas drogas psicodélicas, incluyendo el LSD y la psilocina, interactuaban directamente con TrkB y que esta acción podría estar involucrada en sus efectos antidepresivos. [ 30 ] [ 31 ] Sin embargo, estudios posteriores con LSD y psilocina no lograron reproducir estos hallazgos y, en cambio, no encontraron interacción de estos agentes con TrkB. [ 32 ]

Dianas farmacológicas

Entrectinib (anteriormente RXDX-101) es un fármaco en investigación desarrollado por Ignyta, Inc., que posee actividad antitumoral potencial. Es un inhibidor selectivo de la tirosina quinasa (TKI) del receptor pan-Trk que actúa sobre fusiones genéticas en TrkA , TrkB (este gen) y TrkC (codificadas respectivamente por los genes NTRK1 , NTRK2 y NTRK3 ) y que actualmente se encuentra en fase 2 de ensayos clínicos. [ 33 ] Además, la vía de señalización TrkB/BDNF ha sido el objetivo del desarrollo de nuevos fármacos para la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson u otros trastornos neurodegenerativos y psiquiátricos, con el fin de modular farmacológicamente la vía (por ejemplo, con miméticos de moléculas pequeñas) o mediante otros medios (por ejemplo, cambios inducidos por el ejercicio en la señalización de TrkB). [ 34 ] [ 35 ] [ 28 ]

Ligandos

Agonistas

Antagonistas

moduladores alostéricos positivos

Se ha informado que los antidepresivos como la fluoxetina , la imipramina y otros (rango micromolar), los disociativos y compuestos relacionados como la ketamina (rango micromolar) y la (2 R ,6 R )-hidroxinorketamina (rango nanomolar), y los psicodélicos serotoninérgicos y fármacos relacionados como el LSD , la psilocina y la lisurida (rango nanomolar) actúan como moduladores alostéricos positivos de TrkB. [ 30 ] [ 31 ] Sin embargo, estudios posteriores con LSD y psilocina no lograron replicar estos hallazgos y, en cambio, no encontraron interacciones de estos fármacos con TrkB. [ 32 ]

Otros

Interacciones

Se ha demostrado que TrkB interactúa con:

Véase también

Referencias

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Lecturas adicionales

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