Semaforina

Las semaforinas son una clase de proteínas secretadas y de membrana que originalmente se identificaron como moléculas de guía del cono de crecimiento axonal . Actúan principalmente como señales inhibidoras de corto alcance y envían señales a través de complejos receptores multiméricos. ^{[1] [2]} Las semaforinas suelen ser señales para desviar los axones de regiones inapropiadas, especialmente importantes en el desarrollo del sistema neuronal . La principal clase de proteínas que actúan como sus receptores se denominan plexinas , con neuropilinas como sus correceptores en muchos casos. Los principales receptores de las semaforinas son las plexinas, que tienen funciones establecidas en la regulación de las GTPasas de la familia Rho . Trabajos recientes muestran que las plexinas también pueden influir en R-Ras , que, a su vez, puede regular las integrinas. Dicha regulación es probablemente una característica común de la señalización de las semaforinas y contribuye sustancialmente a nuestra comprensión de la biología de las semaforinas.

Cada semaforina se caracteriza por la expresión de una región específica de unos 500 aminoácidos llamada dominio sema .

Las semaforinas reciben su nombre de la palabra inglesa Semaphore , que se originó del griego y significa portador de señales . ^[3]

Las semaforinas se agrupan en ocho clases principales según la estructura y los análisis del árbol filogenético . ^[4] Las primeras siete están ordenadas por número, desde la clase 1 hasta la clase 7. El octavo grupo es la clase V, donde V representa a los virus . Las clases 1 y 2 se encuentran solo en invertebrados, mientras que las clases 3, 4, 6 y 7 se encuentran solo en vertebrados. La clase 5 se encuentra tanto en vertebrados como en invertebrados, y la clase V es específica de los virus.

Las clases 1 y 6 se consideran homólogas entre sí; están unidas a la membrana en los invertebrados y vertebrados, respectivamente. Lo mismo se aplica a las clases 2 y 3; ambas son proteínas secretadas específicas de sus respectivos taxones .

Cada clase de semaforina tiene muchos subgrupos de moléculas diferentes que comparten características similares. Por ejemplo, las semaforinas de clase 3 van desde SEMA3A hasta SEMA3G.

En los humanos, los genes son:

• SEMA3A , SEMA3B , SEMA3C , SEMA3D , SEMA3E , SEMA3F , SEMA3G
• SEMA4A , SEMA4B , SEMA4C ("SEMAF"), SEMA4D , SEMA4F , SEMA4G
• SEMA5A , SEMA5B
• SEMA6A , SEMA6B , SEMA6C , SEMA6D
• SEMA7A

Diferentes semaforinas utilizan distintos tipos de receptores:

• La mayoría de las semaforinas utilizan receptores del grupo de proteínas conocidas como plexinas .
• Las semaforinas de clase 3 envían señales a través de heterocomplejos de neuropilinas , plexinas de clase A y moléculas de adhesión celular, y la composición de estos complejos probablemente proporciona especificidad para la unión y transducción de señales de diferentes semaforinas de clase 3. ^[5]
• Se cree que las semaforinas de clase 7 utilizan integrinas como receptores.

Las semaforinas son ligandos versátiles. Su descubrimiento se produjo en relación con la guía axonal en los brotes de las extremidades de los saltamontes en 1992, pero desde entonces se ha descubierto que las semaforinas desempeñan un papel en muchos procesos. No solo guían a los axones en el desarrollo, sino que también tienen papeles importantes en la función inmune (clases 4, 6 y 7) y el desarrollo de los huesos. Las semaforinas de clase 3 son una de las clases de semaforinas más versátiles, en la que Sema3a es la más estudiada.

Durante el desarrollo, las semaforinas y sus receptores pueden estar involucrados en la clasificación de grupos de neuronas motoras y la modulación de la búsqueda de rutas para los axones aferentes y eferentes desde y hacia estos grupos. ^[6] Por ejemplo, Sema3a repele los axones de los ganglios de la raíz dorsal, los nervios faciales, los nervios vagos, los nervios olfativos-sensoriales, los nervios corticales, los nervios hipocampales y los nervios cerebelosos.

Las semaforinas de clase 3 tienen una función importante después de lesiones traumáticas del sistema nervioso central , como la lesión de la médula espinal . Regulan las células neuronales y no neuronales asociadas con la lesión traumática debido a su presencia en el tejido cicatricial. Las semaforinas de clase 3 modulan el recrecimiento axonal , la revascularización , la remielinización y la respuesta inmunitaria después de un traumatismo del sistema nervioso central. ^[7]

• Semaforinas en los encabezamientos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.