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Polipéptido ligero de neurofilamento

El polipéptido ligero de neurofilamento , también conocido como cadena ligera de neurofilamento , abreviado como NF-L o Nfl y con el nombre HGNC NEFL es un miembro de la familia de proteínas de filamento intermedio . Esta familia de proteínas consta de más de 50 proteínas humanas divididas en 5 clases principales, las queratinas de clase I y II , la vimentina de clase III , GFAP , desmina y las otras, los neurofilamentos de clase IV y las láminas nucleares de clase V. Hay cuatro subunidades principales de neurofilamento, NF-L, NF-M, NF-H y α-internexina. Estas forman heteropolímeros que se ensamblan para producir neurofilamentos de 10 nm que solo se expresan en neuronas donde son proteínas estructurales principales, particularmente concentradas en axones de gran proyección. Los axones son particularmente sensibles al compromiso mecánico y metabólico y, como resultado, la degeneración axonal es un problema significativo en muchos trastornos neurológicos. Por lo tanto, la detección de subunidades de neurofilamentos en LCR y sangre se ha utilizado ampliamente como biomarcador de compromiso axonal en curso. La proteína NF-L está codificada por el gen NEFL . [5] [6] La cadena ligera de neurofilamentos es un biomarcador que se puede medir con inmunoensayos en líquido cefalorraquídeo y plasma y refleja daño axonal en una amplia variedad de trastornos neurológicos. [7] [8] Es un marcador útil para el seguimiento de enfermedades en esclerosis lateral amiotrófica , [9] esclerosis múltiple , [10] enfermedad de Alzheimer , [11] [12] y más recientemente enfermedad de Huntington . [13] También es un marcador prometedor para el seguimiento de pacientes con tumores cerebrales. [14] Los niveles más altos de NF-L en sangre o LCR se han asociado con una mayor mortalidad, como sería de esperar ya que la liberación de esta proteína refleja una pérdida axonal en curso. [15] Un trabajo reciente realizado como una colaboración entre EnCor Biotechnology Inc. y la Universidad de Florida mostró que los anticuerpos NF-L empleados en los ensayos NF-L más utilizados son específicos para las formas escindidas de NF-L generadas por la proteólisis inducida por la muerte celular. [16] Los métodos utilizados en diferentes estudios para la medición de NfL son el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas tipo sándwich (ELISA), la electroquimioluminiscencia y la matriz de moléculas individuales de alta sensibilidad (SIMOA). [17]

Ensamblaje y estructura de los neurofilamentos

Células cerebrales de rata cultivadas en un cultivo de tejidos y teñidas, en verde, con un anticuerpo contra la subunidad NF-L del neurofilamento, que revela una neurona grande. El cultivo se tiñó en rojo para detectar la α-internexina, que en este cultivo se encuentra en las células madre neuronales que rodean a la neurona grande. Imagen cortesía de EnCor Biotechnology Inc.
Sección de cerebelo humano fijada con formalina e incluida en parafina, teñida con un anticuerpo contra NF-L, revelada con un colorante marrón; los núcleos celulares se revelan con un colorante azul. La región rica en núcleos a la izquierda es la capa granular, la región a la derecha es la capa molecular. El anticuerpo se une a los procesos de las células en cesta, a los axones de fibras paralelas, al pericarion de las células de Purkinje y a varios otros axones. Imagen cortesía de EnCor Biotechnology Inc.

Se asocia con la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth 1F y 2E. [5]

Interacciones

Se ha demostrado que el polipéptido ligero del neurofilamento interactúa con:

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000277586 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000022055 – 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. ^ ab Miltenberger-Miltenyi G, Janecke AR, Wanschitz JV, Timmerman V, Windpassinger C, Auer-Grumbach M, et al. (julio de 2007). "Características clínicas y electrofisiológicas en la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth con mutaciones en el gen NEFL". Archivos de Neurología . 64 (7): 966–970. doi :10.1001/archneur.64.7.966. PMID  17620486.
  6. ^ "Gen Entrez: neurofilamento NEFL, polipéptido ligero 68kDa".
  7. ^ Khalil M, Teunissen CE, Otto M, Piehl F, Sormani MP, Gattringer T, et al. (octubre de 2018). "Neurofilamentos como biomarcadores en trastornos neurológicos". Nature Reviews. Neurology . 14 (10): 577–589. doi :10.1038/s41582-018-0058-z. PMID  30171200. S2CID  52140127. El daño neuroaxonal es el sustrato patológico de la discapacidad permanente en varios trastornos neurológicos. ... Aquí, revisamos lo que se sabe sobre la estructura y función de los neurofilamentos, discutimos aspectos analíticos y el conocimiento de los rangos normales dependientes de la edad de los neurofilamentos y proporcionamos una descripción general completa de los estudios sobre la cadena ligera de neurofilamentos como marcador de lesión axonal en diferentes trastornos neurológicos, incluida la esclerosis múltiple, la demencia neurodegenerativa, el accidente cerebrovascular, la lesión cerebral traumática, la esclerosis lateral amiotrófica y la enfermedad de Parkinson.
  8. ^ Thompson AG, Mead SH (junio de 2019). "Revisión: Biomarcadores de fluidos en las enfermedades priónicas humanas". Neurociencias moleculares y celulares . 97 : 81–92. doi :10.1016/j.mcn.2018.12.003. PMID  30529227. S2CID  54437514. La neurodegeneración muy rápida de la enfermedad priónica da como resultado señales fuertes de marcadores proteicos sustitutos en la sangre que reflejan patología neuronal, axonal, sináptica o glial en el cerebro: en particular las proteínas tau y de cadena ligera de neurofilamentos.
  9. ^ Xu Z, Henderson RD, David M, McCombe PA (2016). "Neurofilamentos como biomarcadores para la esclerosis lateral amiotrófica: una revisión sistemática y un metaanálisis". PLOS ONE . ​​11 (10): e0164625. Bibcode :2016PLoSO..1164625X. doi : 10.1371/journal.pone.0164625 . PMC 5061412 . PMID  27732645. Los niveles de cadena pesada y ligera de NF tienen un uso potencial como marcador de degeneración neuronal en la ELA, pero no son específicos de la enfermedad y es más probable que se utilicen como medidas de progresión de la enfermedad. 
  10. ^ Cai L, Huang J (2018). "Cadena ligera de neurofilamentos como marcador biológico para la esclerosis múltiple: un estudio de metaanálisis". Enfermedades neuropsiquiátricas y tratamiento . 14 : 2241–2254. doi : 10.2147/NDT.S173280 . PMC 6126505. PMID  30214214. La cadena NFL ha aumentado significativamente en pacientes con EM, lo que fortalece sustancialmente la evidencia clínica de la NFL en la EM. La NFL puede usarse como un biomarcador pronóstico para monitorear la progresión de la enfermedad , la actividad de la enfermedad y la eficacia del tratamiento en el futuro. 
  11. ^ Zetterberg H, Schott JM (febrero de 2019). "Biomarcadores de la enfermedad de Alzheimer más allá de amiloide y tau". Nature Medicine . 25 (2): 201–203. doi :10.1038/s41591-019-0348-z. PMID  30728536. S2CID  59607046.
  12. ^ Preische O, Schultz SA, Apel A, Kuhle J, Kaeser SA, Barro C, et al. (febrero de 2019). "La dinámica de los neurofilamentos séricos predice la neurodegeneración y la progresión clínica en la enfermedad de Alzheimer presintomática". Nature Medicine . 25 (2): 277–283. doi :10.1038/s41591-018-0304-3. PMC 6367005 . PMID  30664784. 
  13. ^ Niemelä V, Landtblom AM, Blennow K, Sundblom J (27 de febrero de 2017). "Tau o luz de neurofilamento: ¿cuál es el biomarcador más adecuado para la enfermedad de Huntington?". PLOS ONE . ​​12 (2): e0172762. Bibcode :2017PLoSO..1272762N. doi : 10.1371/journal.pone.0172762 . PMC 5328385 . PMID  28241046. 
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  15. ^ Kaeser SA, Lehallier B, Thinggaard M, Häsler LM, Apel A, Bergmann C, et al. (2021). "Un marcador sanguíneo neuronal se asocia con la mortalidad en la vejez". Nature Aging . 1 (2): 218–225. doi :10.1038/s43587-021-00028-4. PMID  37118632. S2CID  234008316 . Consultado el 11 de febrero de 2021 .
  16. ^ Shaw G, Madorsky I, Li Y, Wang Y, Jorgensen M, Rana S, et al. (2023-03-02). "Los anticuerpos de luz de neurofilamento de tipo Uman son reactivos eficaces para la obtención de imágenes de la neurodegeneración". Brain Communications . 5 (2). doi :10.1093/braincomms/fcad067. ISSN  2632-1297. PMC 10120172 . PMID  37091583. 
  17. ^ Arslan B, Arslan GA, Tuncer A, Karabudak R, Dinçel AS (16 de septiembre de 2022). "Evaluación de los niveles de cadena ligera de neurofilamentos del líquido cefalorraquídeo en la esclerosis múltiple y enfermedades no desmielinizantes del sistema nervioso central: perspectiva clínica y bioquímica". Revista bosnia de ciencias médicas básicas . 22 (5): 699–706. doi :10.17305/bjbms.2021.7326. ISSN  2831-090X. PMC 9519158 . PMID  35490364. 
  18. ^ Frappier T, Stetzkowski-Marden F, Pradel LA (abril de 1991). "Dominios de interacción de la cadena ligera de neurofilamentos y la espectrina cerebral". The Biochemical Journal . 275 (2): 521–527. doi :10.1042/bj2750521. PMC 1150082 . PMID  1902666. 
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  20. ^ Haddad LA, Smith N, Bowser M, Niida Y, Murthy V, Gonzalez-Agosti C, et al. (noviembre de 2002). "El supresor tumoral TSC1 hamartina interactúa con el neurofilamento-L y posiblemente funciona como un nuevo integrador del citoesqueleto neuronal". The Journal of Biological Chemistry . 277 (46): 44180–44186. doi : 10.1074/jbc.M207211200 . PMID  12226091.

Lectura adicional

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