Un veneno del huso , también conocido como toxina del huso , es un veneno que interrumpe la división celular al afectar los filamentos proteicos que conectan las regiones del centrómero de los cromosomas , conocidos como husos. Los venenos del huso detienen eficazmente la producción de nuevas células al interrumpir la fase de mitosis de la división celular en el punto de control del ensamblaje del huso (SAC). Sin embargo, a pesar de su gran número y variedad, los venenos del huso aún no son 100% efectivos para detener la formación de tumores ( neoplasias ). [ 1 ] Aunque no son 100% efectivos, se ha encontrado una eficacia terapéutica sustancial en este tipo de tratamientos quimioterapéuticos. El huso mitótico está compuesto por microtúbulos (tubulina polimerizada) que, junto con proteínas reguladoras , se ayudan mutuamente en la actividad de segregación adecuada de los cromosomas replicados . Ciertos compuestos que afectan al huso mitótico han demostrado ser altamente efectivos contra tumores sólidos y neoplasias hematológicas.
Dos familias específicas de agentes antimitóticos —alcaloides de la vinca y taxanos— interrumpen la división celular mediante la agitación de la dinámica de los microtúbulos . Los alcaloides de la vinca actúan causando la inhibición de la polimerización de la tubulina en microtúbulos , lo que resulta en la detención en G2/M dentro del ciclo celular y finalmente la muerte celular. Por el contrario, los taxanos detienen el ciclo celular mitótico estabilizando los microtúbulos contra la despolimerización . Aunque existen numerosas otras proteínas del huso que podrían ser el objetivo de nuevos quimioterápicos , los agentes que se unen a la tubulina son los únicos tipos en uso clínico. Los agentes que afectan a la proteína motora kinesina están comenzando a entrar en ensayos clínicos. [ 2 ] Otro tipo, el paclitaxel , actúa uniéndose a la tubulina dentro de los microtúbulos existentes . Luego, estabiliza el polímero .
Punto de control del ensamblaje del husillo (SAC)
Normalmente, las células duplican su material genético y luego producen dos células hijas iguales. Manipular este sistema de distribución estrictamente controlado puede resultar en la producción de un contenido cromosómico irregular dentro de cada célula, comúnmente conocido como aneuploidía . Las células han desarrollado varios puntos de control para llevar a cabo la mitosis con gran precisión. Las primeras investigaciones concluyeron que los venenos del huso, insertados en las células, causaban una reducción considerable en el número de células que salían de la mitosis , mientras que el número de células que entraban en la mitosis aumentaba drásticamente. Se descubrió que el SAC era la vía de señalización clave para la detención mitótica. La división precisa de los cromosomas es la responsabilidad principal del SAC. Su origen proviene de los cinetocoros , proteínas que ayudan a unir el ADN y los microtúbulos en las cromátidas . Solo se requiere un cinetocoro no unido para impulsar una respuesta que finalmente bloquea la progresión del ciclo celular. El resultado final es que cada cromosoma está unido al huso en la etapa inicial de la anafase .
Mitosis
Durante la mitosis normal , el SAC permanece activo durante unos minutos. Durante este periodo, los microtúbulos del huso se unen a los cromosomas y corrigen cualquier unión incorrecta. Los altos niveles de ciclina B se mantienen mediante la inhibición de una ubiquitina ligasa E3 que normalmente busca la ciclina B para su degradación. Esta ligasa se denomina complejo promotor de la anafase (APC/C) o ciclosoma . Cuando el APC/C se inhibe, el SAC mantiene altos los niveles de ciclina B y, en última instancia, protege a la quinasa dependiente de ciclina (CDK1). La mitosis se inicia por la activación de la CDK1 por la ciclina B. Tras confirmar la correcta unión de todos los cromosomas, el SAC se desactiva y la degradación de la ciclina B se produce a través del APC/C. Por el contrario, los venenos del huso inhiben los cinetocoros durante la mitosis e impiden que se unan correctamente a los microtúbulos del huso. Esto provoca la activación permanente del SAC, junto con una detención mitótica que dura varias horas. Estas células saldrán de la mitosis por una vía diferente a la normal de la mitosis o entrarán en apoptosis . [ 3 ]
Ejemplos
Algunos venenos para el huso mitótico:
Véase también
Referencias
- ↑ Wood KW, Cornwell WD, Jackson JR. (2001) Pasado y futuro del huso mitótico como diana oncológica. Current Opinion in Pharmacology. 1:370–377. [PubMed]
- ↑ Noelle S. Williams, Anthony WG Burgett, Ashley S. Atkins, Xiaodong Wang, Patrick G. Harran y Steven L. McKnight. Actas de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU., 13 de febrero de 2007; 104(7): 2074–2079.
- ↑ Matson, Daniel R. y Stukenberg, P. Todd (2011). Venenos del huso y destino celular: una historia de dos vías. Molecular Inventions, abril de 2011, 11(2): 141-50.
- Venenos
- inhibidores mitóticos