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Factor de crecimiento de fibroblastos 2

El factor de crecimiento de fibroblastos 2 ( FGF-2 ), también conocido como factor de crecimiento básico de fibroblastos ( bFGF ) y FGF-β , es un factor de crecimiento y proteína de señalización codificada por el gen FGF2 . [5] [6] Se une y ejerce efectos a través de proteínas específicas del receptor del factor de crecimiento de fibroblastos (FGFR) , que son una familia de moléculas estrechamente relacionadas. La proteína del factor de crecimiento de fibroblastos se purificó por primera vez en 1975; poco después se aislaron tres variantes: 'FGF básico' (FGF2); factor de crecimiento de unión a heparina-2; y factor de crecimiento de células endoteliales-2. La secuenciación genética reveló que este grupo es la misma proteína FGF2 y es miembro de una familia de proteínas FGF . [7] [8]

Función

Al igual que otros miembros de la familia FGF, el factor de crecimiento de fibroblastos básico posee amplias actividades mitogénicas y de supervivencia celular, y está involucrado en una variedad de procesos biológicos, incluido el desarrollo embrionario , el crecimiento celular , la morfogénesis , la reparación de tejidos , el crecimiento y la invasión de tumores.

En el tejido normal, el bFGF está presente en las membranas basales y en la matriz extracelular subendotelial de los vasos sanguíneos . Permanece unido a la membrana mientras no haya péptido señal .

Se ha planteado la hipótesis de que, tanto durante la cicatrización de heridas de tejidos normales como durante el desarrollo de tumores , la acción de las enzimas que degradan el heparán sulfato activa el bFGF, mediando así la formación de nuevos vasos sanguíneos , un proceso conocido como angiogénesis .

Además, es sintetizado y secretado por los adipocitos humanos y la concentración de FGF2 se correlaciona con el IMC en muestras de sangre. También se ha demostrado que actúa sobre los preosteoblastos  (en forma de aumento de la proliferación  ) tras unirse al receptor 1 del factor de crecimiento de fibroblastos y activar la fosfoinosítido 3-quinasa . [9]

Se ha demostrado en estudios preliminares realizados en animales que el FGF2 protege al corazón de las lesiones asociadas con un ataque cardíaco, reduciendo la muerte del tejido y promoviendo una mejor función después de la reperfusión . [10]

La evidencia ha demostrado que los niveles bajos de FGF-2 juegan un papel clave en la incidencia de la ansiedad excesiva. [11]

Además, el FGF-2 es un componente crítico del medio de cultivo de células madre embrionarias humanas ; el factor de crecimiento es necesario para que las células permanezcan en un estado indiferenciado, aunque los mecanismos por los cuales lo hace están mal definidos. Se ha demostrado que induce la expresión de gremlin, que a su vez se sabe que inhibe la inducción de la diferenciación por proteínas morfogenéticas óseas . [12] Es necesario en sistemas de cultivo dependientes de células alimentadoras de ratón, así como en sistemas de cultivo alimentadores y libres de suero. [13] El FGF-2, junto con BMP4 , promueve la diferenciación de células madre a linajes mesodérmicos. Después de la diferenciación, las células tratadas con BMP4 y FGF2 generalmente producen mayores cantidades de diferenciación osteogénica y condrogénica que las células madre no tratadas. [14] Sin embargo, una baja concentración de bFGF (10 ng/mL) puede ejercer un efecto inhibidor sobre la diferenciación de osteoblastos . [15] La forma nuclear del FGF2 funciona en la exportación de ARNm [16]

El FGF-2 se sintetiza principalmente como un polipéptido de 155 aminoácidos, lo que da como resultado una proteína de 18 kDa. Sin embargo, existen cuatro codones de inicio alternativos que proporcionan extensiones N-terminales de 41, 46, 55 o 133 aminoácidos, lo que da como resultado proteínas de 22 kDa (196 aa en total), 22,5 kDa (201 aa en total), 24 kDa (210 aa en total) y 34 kDa (288 aa en total), respectivamente. [7] En general, la forma de bajo peso molecular (LMW) de 155 aa/18 kDa se considera citoplasmática y puede secretarse desde la célula, mientras que las formas de alto peso molecular (HMW) se dirigen al núcleo de la célula. [17]

Desde su primer aislamiento de la pituitaria bovina, [18] FGF2 se ha convertido en una proteína de señalización destacada estudiada en la reproducción bovina. Se ha encontrado en células del cúmulo que rodean al ovocito y la evidencia de dicha función reproductiva temprana indica que FGF2 puede promover la reanudación meiótica y prevenir la apoptosis de las células del cúmulo . [19] FGF2 también es producido por el epitelio uterino , secretado en el lumen, y actúa sobre el embrión en desarrollo y el concepto . El trabajo en ratones estableció previamente que FGF2 juega un papel en el desarrollo del endodermo primitivo (PE). [20] La investigación con embriones bovinos desde entonces ha observado este mismo fenómeno. Los cultivos extendidos de blastocisto con medios suplementados con FGF2 observaron que FGF2 aumenta los crecimientos de PE a través de la proliferación. Los modelos knock out del receptor FGF y su actividad quinasa parecen alterar la expresión celular de NANOG y GATA4 (factores de transcripción esenciales para la diferenciación celular adecuada y el desarrollo embrionario ), lo que indica un papel específico de FGF2 en la especificación de PE y las tasas de desarrollo de blastocisto posteriores. [20] [21] Los medios de cultivo suplementados con combinaciones de FGF2, EGF e IGF2 han encontrado resultados similares e indican que FGF2 puede activar la vía AKT para el crecimiento de la línea celular trofoblástica. [22] En conjunto, esto muestra los roles clave que desempeña FGF2 en el desarrollo del embrión bovino, como se describe de manera similar en otras especies de mamíferos.

Interacciones

Se ha demostrado que el factor de crecimiento de fibroblastos 2 interactúa con la caseína quinasa 2, alfa 1 , [23] RPL6 , [24] proteína ribosómica S19 [25] y API5 . [16]

Véase también

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000138685 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000037225 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
  5. ^ Dionne CA, Crumley G, Bellot F, Kaplow JM, Searfoss G, Ruta M, Burgess WH, Jaye M, Schlessinger J (septiembre de 1990). "Clonación y expresión de dos receptores distintos de alta afinidad que reaccionan de forma cruzada con factores de crecimiento de fibroblastos ácidos y básicos". The EMBO Journal . 9 (9): 2685–92. doi :10.1002/j.1460-2075.1990.tb07454.x. PMC 551973 . PMID  1697263. 
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