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Proteína homeobox Nkx-2.5

La proteína homeobox Nkx-2.5 es una proteína que en los humanos está codificada por el gen NKX2-5 . [5] [6] [7]

Función

Los genes que contienen homeobox desempeñan papeles críticos en la regulación de la expresión de genes específicos de tejido, esenciales para la diferenciación tisular, así como en la determinación de los patrones temporales y espaciales del desarrollo (Shiojima et al., 1995). Se ha demostrado que un gen que contiene homeobox de Drosophila , llamado "tinman", se expresa en el vaso dorsal en desarrollo y en el equivalente del corazón de los vertebrados. Las mutaciones en tinman dan lugar a la pérdida de la formación del corazón en el embrión, lo que sugiere que tinman es esencial para la formación del corazón de Drosophila . Además, la expresión abundante de Csx, el presunto homólogo murino de tinman, se observa solo en el corazón desde el momento de la diferenciación cardíaca. CSX, el homólogo humano de Csx murino, tiene una secuencia de homeodominio idéntica a la de Csx y se expresa solo en el corazón, lo que nuevamente sugiere que CSX juega un papel importante en la formación del corazón humano. [7] En los seres humanos, la expresión adecuada de NKX2-5 es esencial para el desarrollo de la septación auricular, ventricular y conotruncal, la formación de la válvula auriculoventricular (AV) y el mantenimiento de la conducción AV. Las mutaciones en la expresión están asociadas con la enfermedad cardíaca congénita (CHD) y enfermedades relacionadas. Los pacientes con mutaciones de NKX2-5 presentan comúnmente bloqueo de la conducción AV y defectos del tabique auricular (ASD). Recientemente, se han investigado ampliamente los roles posnatales de los factores de transcripción cardíaca. En consonancia con la transactivación directa de numerosos genes cardíacos reactivados en respuesta a la estimulación hipertrófica, los factores de transcripción cardíaca están profundamente involucrados en la generación de hipertrofia cardíaca o en la cardioprotección del estrés citotóxico en el corazón adulto. El factor de transcripción NKX2-5 puede ayudar a los miocitos a soportar el estrés citotóxico, sin embargo, se requiere una mayor exploración en este campo. [8]

Los genes homeobox NK-2 son una familia de genes que codifican numerosos factores de transcripción que ayudan al desarrollo de muchas estructuras, incluida la tiroides, el colon y el corazón. [9] [10] [11] De los genes NK-2, el factor de transcripción NKX2-5 está involucrado principalmente en el desarrollo cardíaco y los defectos con este gen pueden conducir a defectos cardíacos congénitos que incluyen, entre otros, defectos del tabique auricular. [12] NKX2-5 se expresa en células cardíacas precursoras y esta expresión es necesaria para conducir al desarrollo cardíaco adecuado. [13] En ratones knock out del gen NKX2-5 , se encontró que los sujetos habían inducido defectos cardíacos congénitos al conducir a genes expresados ​​diferencialmente. [14] En el caso de pérdida de función de NKX2-5, los sujetos de prueba desarrollaron un aumento de la frecuencia cardíaca y una disminución de la variabilidad de la frecuencia cardíaca. [15] Este descubrimiento indica que NKX2-5 es necesario para el formateo cardíaco adecuado, así como para la función cardíaca adecuada después del formateo. También se ha demostrado que la NKX2-5 se une al promotor de FGF-16 y regula su expresión. Este hallazgo sugiere que la NKX2-5 está implicada en la lesión cardíaca a través de efectos citotóxicos. [16]

Interacciones

Durante la embriogénesis, la NKX2-5 se expresa en las células del mesodermo cardíaco temprano en todo el ventrículo izquierdo y las cámaras auriculares. En la cardiogénesis temprana, las células precursoras cardíacas de la medialuna cardíaca se congregan a lo largo de la línea media ventral del embrión en desarrollo y forman el tubo cardíaco lineal. En los ratones deficientes en Nkx2-5, el desarrollo cardíaco se detiene en la etapa del tubo cardíaco lineal y se interrumpe la morfogénesis en bucle.

Se ha demostrado que NKX2-5 interactúa con GATA4 [17] [18] [19] y TBX5 . [17] [20] NKX2-5 es un factor de transcripción que regula el desarrollo del corazón desde la medialuna cardíaca del mesodermo esplácnico en humanos. [21] NKX2-5 depende de la vía JAK-STAT [22] y funciona junto con los factores de transcripción MEF2, HAND1 y HAND2 para dirigir el bucle cardíaco durante el desarrollo cardíaco temprano. NKX2-5 en vertebrados es equivalente al gen 'tinman' en Drosophila y activa directamente el gen MEF2 para controlar la diferenciación de los cardiomiocitos. NKX2-5 opera en un bucle de retroalimentación positiva con los factores de transcripción GATA para regular la formación de cardiomiocitos. NKX2-5 influye en los factores de transcripción HAND1 y HAND2 que controlan el desarrollo asimétrico esencial de los ventrículos del corazón. Se ha demostrado que el gen desempeña un papel en el sistema de conducción del corazón, después del nacimiento. [23] NKX2-5 también está involucrado en los mecanismos intrínsecos que deciden el destino celular de los ventrículos y las aurículas. Durante la formación de la cámara ventricular, NKX2-5 y NKX2-7 son necesarios para mantener la identidad celular de los cardiomiocitos. La represión de cualquiera de los genes hace que los cardiomiocitos en diferenciación avancen hacia la identidad de la cámara auricular. La mutación NKX2-5 también se ha asociado con la preeclampsia, aunque todavía se están realizando investigaciones en esta área. [24]

Referencias

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  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000015579 – Ensembl , mayo de 2017
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Lectura adicional

Enlaces externos

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que se encuentra en el dominio público .