Superfamilia grande y diversa de receptores de superficie celular
Los receptores carroñeros son una superfamilia grande y diversa de receptores de superficie celular . Sus propiedades fueron registradas por primera vez en 1970 por los Drs. Brown y Goldstein, siendo la propiedad definitoria la capacidad de unirse y eliminar lipoproteínas de baja densidad modificadas (LDL) . [1] Hoy en día se sabe que los receptores carroñeros están involucrados en una amplia gama de procesos, tales como: homeostasis, apoptosis, enfermedades inflamatorias y eliminación de patógenos. Los receptores carroñeros se encuentran principalmente en células mieloides y otras células que se unen a numerosos ligandos, principalmente moléculas huésped endógenas y modificadas junto con patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP) , y los eliminan. [2] Las células de Kupffer en el hígado son particularmente ricas en receptores carroñeros, incluidos SR-A I, SR-A II y MARCO . [3]
Función
La superfamilia de receptores carroñeros se define por su capacidad de reconocer y unirse a una amplia gama de ligandos comunes . Estos ligandos incluyen: ligandos polianiónicos que incluyen lipoproteínas, células apoptóticas, ésteres de colesterol, fosfolípidos, proteoglicanos, ferritina y carbohidratos. [4] Este amplio rango de reconocimiento permite que los receptores carroñeros desempeñen un papel importante en la homeostasis y la lucha contra las enfermedades. Esto se logra mediante el reconocimiento de varios PAMP y DAMP , lo que conduce a la eliminación o eliminación de patógenos con el reconocimiento de PAMP y la eliminación de células apoptóticas, antígenos autorreactivos y los productos del estrés oxidativo con el reconocimiento de DAMP.
En las lesiones ateroscleróticas , los macrófagos que expresan receptores depuradores en su membrana plasmática absorben de forma agresiva las LDL oxidadas depositadas en la pared de los vasos sanguíneos y se transforman en células espumosas . Asimismo, secretan diversas citocinas inflamatorias y aceleran el desarrollo de la aterosclerosis.
Tipos
Los receptores carroñeros son increíblemente diversos y, por lo tanto, están organizados en muchas clases diferentes, comenzando por la A y continuando hasta la L. [2] Esta organización se basa en sus propiedades estructurales. Debido a la diversidad y la investigación en curso sobre los receptores carroñeros, los receptores carecen de una nomenclatura aceptada y se han descrito con diferentes nombres. En 2014 se propuso una nueva nomenclatura [5] que ha sido utilizada por algunos investigadores, aunque no se le ha dado reconocimiento oficial. [6] [4]
Los miembros incluyen: Receptores depuradores tipo 1 (SR-A1), que es un trímero con un peso molecular de aproximadamente 220-250 kDa (el peso molecular de la proteína monomérica es de aproximadamente 80 kDa). Se une preferentemente a LDL modificada , ya sea acilada (acLDL) u oxidada (oxLDL). Otros ligandos incluyen: β-amiloide, proteínas de choque térmico, moléculas de superficie de bacterias Gram-positivas y Gram-negativas, virus de la hepatitis C.
SR-A1 se puede empalmar alternativamente para generar un truncamiento en el extremo C; está contenido dentro del retículo endoplasmático y, al igual que la versión no empalmada, tiene una fuerte afinidad por la unión del ligando polianiónico.
SCARA1 o MSR1 (SR-A1): además de en los macrófagos, se pueden encontrar en las células del músculo vascular liso y en los tejidos endoteliales ; el estrés oxidativo aumenta su presencia en el endotelio.
SCARA2 o MARCO (SR-A6): se encuentra únicamente en macrófagos del peritoneo, ganglios linfáticos, hígado y zonas específicas del bazo. Las bacterias y el lipopolisacárido producido por las bacterias estimulan su expresión; el SR-A6 es incapaz de conectarse con LDL modificada.
SCARA3, MSRL1 o APC7 (SR-A3): juega un papel importante en la protección contra las especies reactivas de oxígeno ( ROS ).
SCARA4 o COLEC12 (SR-A4): actúa como receptor para la detección, captación y destrucción de LDL modificada oxidativamente para las células endoteliales vasculares.
SCARA5 o TESR (SR-A5): ubicado en un conjunto diverso de tejidos, como pulmón, placenta, intestino, corazón y células epiteliales, tiene una alta afinidad por las bacterias pero no por las LDL modificadas.
Clase B
El CD36 y el receptor scavenger clase BI se identifican como genes que codifican receptores de LDL oxidados y se clasifican en el receptor scavenger B (SR-B). Ambas proteínas tienen dos dominios transmembrana con un bucle extracelular y se concentran en un microdominio específico de la membrana plasmática , las caveolas .
Los miembros incluyen:
SCARB1 o CD36L1 (SR-B1): puede interactuar no solo con LDL oxidada sino también con LDL normal y lipoproteínas de alta densidad ( HDL ), y juega un papel importante en su transporte a las células. Estudios recientes han indicado que es probable que SR-B1 sea el principal receptor involucrado en el metabolismo de HDL en ratones y humanos. [8] [9] Además de LDL y HDL, SR-B1 se une a virus y bacterias. SR-B1 se encuentra en hepatocitos, células esteroidogénicas, pared arterial y macrófagos. Las mutaciones en SR-B1 tienen un efecto negativo en la fertilidad y la respuesta inmune innata, y conducen a un aumento de la aterosclerosis.
SCARB3 o CD36 (SR-B2): se ha pensado que está implicado en la adhesión celular , el desarrollo de vasos sanguíneos, en la fagocitosis de células apoptóticas y en el metabolismo de ácidos grasos de cadena larga . Además, se ha demostrado que CD36 está muy involucrado en la migración y señalización de macrófagos, junto con la protección del huésped contra bacterias, hongos y parásitos de la malaria. En modelos experimentales de aterosclerosis en ratones, en los que se ha eliminado el gen de CD36, los ratones tienen un número muy reducido de lesiones ateroscleróticas. [10] CD36 se puede encontrar en muchas células diferentes, por ejemplo, células sensibles a la insulina, células hematopoyéticas como plaquetas, monocitos y macrófagos, células endoteliales y células epiteliales especializadas en la mama y el ojo.
Otro
Se han descubierto algunos receptores que pueden unirse a las LDL oxidadas.
La mucina es una sustancia viscosa que se encuentra de forma natural (como la que se encuentra en muchos nattō o quimbombó ) y que está compuesta por una proteína y polisacáridos unidos mediante enlaces covalentes. Un receptor depurador de clase C de Drosophila (dSR-C1) también tiene una estructura similar a la de la mucina .
El receptor 1 de LDL oxidada similar a lectina ( LOX-1 ) se aisló de una célula endotelial aórtica ; recientemente, se ha descubierto en macrófagos y células musculares lisas vasculares en vasos arteriales. La expresión de LOX-1 es inducida por estímulos inflamatorios, por lo que se cree que LOX-1 está involucrado en el desarrollo de lesiones ateroscleróticas . [11]
Referencias
^ Patten DA, Shetty S (2018). "Más que un simple servicio de eliminación: receptores depuradores en el tráfico de leucocitos". Frontiers in Immunology . 9 : 2904. doi : 10.3389/fimmu.2018.02904 . PMC 6315190 . PMID 30631321.
^ ab PrabhuDas MR, Baldwin CL, Bollyky PL, Bowdish DM, Drickamer K, Febbraio M, et al. (mayo de 2017). "Una clasificación definitiva por consenso de los receptores carroñeros y sus funciones en la salud y la enfermedad". Revista de inmunología . 198 (10): 3775–3789. doi :10.4049/jimmunol.1700373. PMC 5671342 . PMID 28483986.
^ Murphy K, Weaver C (2017). Inmunobiología de Janeway (novena edición). Nueva York, NY, EE. UU. ISBN978-0-8153-4505-3.OCLC 933586700 .{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )
^ ab Zani IA, Stephen SL, Mughal NA, Russell D, Homer-Vanniasinkam S, Wheatcroft SB, Ponnambalam S (mayo de 2015). "Estructura y función del receptor carroñero en la salud y la enfermedad". Cells . 4 (2): 178–201. doi : 10.3390/cells4020178 . PMC 4493455 . PMID 26010753.
^ Prabhudas M, Bowdish D, Drickamer K, Febbraio M, Herz J, Kobzik L, et al. (Marzo de 2014). "Estandarización de la nomenclatura de receptores carroñeros". Revista de Inmunología . 192 (5): 1997–2006. doi :10.4049/jimmunol.1490003. PMC 4238968 . PMID 24563502.
^ Pombinho R, Sousa S, Cabanes D (noviembre de 2018). "Receptores carroñeros: actores promiscuos durante la patogénesis microbiana". Critical Reviews in Microbiology . 44 (6): 685–700. doi :10.1080/1040841X.2018.1493716. PMID 30318962. S2CID 52983025.
^ Matsumoto A, Naito M, Itakura H, Ikemoto S, Asaoka H, Hayakawa I, et al. (diciembre de 1990). "Receptores carroñeros de macrófagos humanos: estructura primaria, expresión y localización en lesiones ateroscleróticas". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 87 (23): 9133–7. Bibcode :1990PNAS...87.9133M. doi : 10.1073/pnas.87.23.9133 . PMC 55118 . PMID 2251254.
^ Rigotti A, Trigatti BL, Penman M, Rayburn H, Herz J, Krieger M (noviembre de 1997). "Una mutación dirigida en el gen murino que codifica el receptor de lipoproteína de alta densidad (HDL) depurador de receptores de clase B tipo I revela su papel clave en el metabolismo de HDL". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 94 (23): 12610–5. Bibcode :1997PNAS...9412610R. doi : 10.1073/pnas.94.23.12610 . PMC 25055 . PMID 9356497.
^ Khovidhunkit W (abril de 2011). "Una variante genética del receptor depurador BI en humanos". The New England Journal of Medicine . 364 (14): 1375–6, respuesta del autor 1376. doi :10.1056/nejmc1101847. PMID 21470028.
^ Kuchibhotla S, Vanegas D, Kennedy DJ, Guy E, Nimako G, Morton RE, Febbraio M (abril de 2008). "La ausencia de CD36 protege contra la aterosclerosis en ratones knock-out de ApoE sin protección adicional proporcionada por la ausencia del receptor scavenger AI/II". Investigación cardiovascular . 78 (1): 185–96. doi :10.1093/cvr/cvm093. PMC 2810680 . PMID 18065445.
^ Mehta JL, Chen J, Hermonat PL, Romeo F, Novelli G (enero de 2006). "Receptor-1 de lipoproteína de baja densidad oxidada similar a lectina (LOX-1): un factor crítico en el desarrollo de la aterosclerosis y trastornos relacionados". Investigación cardiovascular . 69 (1): 36–45. doi : 10.1016/j.cardiores.2005.09.006 . PMID 16324688.