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Mucina

Las mucinas ( / ˈm juː s ɪ n / ) son una familia de proteínas de alto peso molecular , fuertemente glicosiladas ( glicoconjugados ) producidas por los tejidos epiteliales en la mayoría de los animales . [1] La característica clave de las mucinas es su capacidad para formar geles ; por lo tanto, son un componente clave en la mayoría de las secreciones gelatinosas, cumpliendo funciones que van desde la lubricación hasta la señalización celular y la formación de barreras químicas. [1] A menudo desempeñan un papel inhibidor. [1] Algunas mucinas están asociadas con el control de la mineralización , incluida la formación de nácar en moluscos , [2] la calcificación en equinodermos [3] y la formación de huesos en vertebrados. [4] Se unen a patógenos como parte del sistema inmunológico. La sobreexpresión de las proteínas mucinas, especialmente MUC1 , está asociada con muchos tipos de cáncer. [5] [6]

Aunque algunas mucinas están unidas a la membrana debido a la presencia de un dominio hidrofóbico que atraviesa la membrana y que favorece la retención en la membrana plasmática , la mayoría de las mucinas son secretadas como componentes principales del moco por las membranas mucosas o son secretadas para convertirse en un componente de la saliva .

Genes y proteínas

Las mucinas humanas incluyen genes con el símbolo HUGO MUC 1 a 22. De estas mucinas, se han definido las siguientes clases por localización: [7] [8] [9] [10]

Las principales mucinas secretadas en las vías respiratorias son MUC5AC y MUC5B , mientras que MUC2 se secreta principalmente en el intestino, pero también en las vías respiratorias. MUC7 es la principal proteína salival. [10]

Estructura de la proteína

Las mucinas de los mamíferos maduros se componen de dos regiones distintas: [7]

Clasificación evolutiva

La clasificación funcional no corresponde a una relación evolutiva exacta, que aún está incompleta y en curso. [10] Los grupos relacionados conocidos incluyen:

Función en humanos

Se ha descubierto que las mucinas tienen funciones importantes en la defensa contra infecciones bacterianas y fúngicas. Se ha demostrado que MUC5B, la mucina predominante en la boca y el tracto genital femenino, reduce significativamente la adhesión y la formación de biopelículas de Streptococcus mutans , una bacteria con el potencial de formar caries. [18] Inusualmente, MUC5B no mata a las bacterias, sino que las mantiene en la fase planctónica (sin biopelícula), manteniendo así un microbioma oral diverso y saludable. [18] Se han demostrado efectos similares de MUC5B y otras mucinas con otros patógenos, como Candida albicans , Helicobacter pylori e incluso VIH . [19] [20] En la boca, las mucinas también pueden reclutar proteínas antimicrobianas como las estaterinas y la histatina 1 , lo que reduce aún más el riesgo de infección. [20]

Los epitelios de la superficie ocular , las células caliciformes y las glándulas asociadas expresan once mucinas , aunque la mayoría de ellas se expresan en niveles muy bajos. Mantienen la humedad, lubrican el parpadeo, estabilizan la película lagrimal y crean una barrera física con el mundo exterior. [12]

Glicosilación y agregación

Los genes de mucina codifican monómeros de mucina que se sintetizan como núcleos de apomucina en forma de varilla que se modifican postraduccionalmente mediante una glicosilación excepcionalmente abundante .

La densa "capa de azúcar" de las mucinas les otorga una considerable capacidad de retención de agua y también las hace resistentes a la proteólisis , lo que puede ser importante para mantener las barreras mucosas .

Las mucinas se secretan como agregados masivos de proteínas con masas moleculares de aproximadamente 1 a 10 millones de Da . Dentro de estos agregados, los monómeros están unidos entre sí principalmente por interacciones no covalentes , aunque los enlaces disulfuro intermoleculares también pueden desempeñar un papel en este proceso.

Secreción

Tras la estimulación, la proteína MARCKS (sustrato de cinasa C rico en alanina miristilada) coordina la secreción de mucina a partir de vesículas llenas de mucina dentro de las células epiteliales especializadas. [21] La fusión de las vesículas a la membrana plasmática provoca la liberación de la mucina, que, al intercambiar Ca 2+ por Na +, se expande hasta 600 veces. El resultado es un producto viscoelástico de moléculas entrelazadas que, combinado con otras secreciones (p. ej., del epitelio de las vías respiratorias y las glándulas submucosas del sistema respiratorio ), se denomina moco . [22] [23]

Importancia clínica

La producción aumentada de mucina ocurre en muchos adenocarcinomas , incluidos cánceres de páncreas, pulmón, mama, ovario, colon y otros tejidos. Las mucinas también se sobreexpresan en enfermedades pulmonares como asma , bronquitis , enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) o fibrosis quística . [24] Dos mucinas de membrana, MUC1 y MUC4, se han estudiado ampliamente en relación con su implicación patológica en el proceso de la enfermedad. [25] [26] [27] Las mucinas están bajo investigación como posibles marcadores de diagnóstico para neoplasias malignas y otros procesos patológicos en los que se expresan en exceso o de forma incorrecta con mayor frecuencia.

Los depósitos anormales de mucina son responsables del edema facial sin fóvea que se observa en el hipotiroidismo no tratado . Este edema también se observa en la zona pretibial. [28]

Mucinas no vertebrados

Además de las mucinas de vertebrados mejor estudiadas, otros animales también expresan proteínas (no necesariamente relacionadas) con propiedades similares. Entre ellas se incluyen:

Uso cosmético

El uso de productos para el cuidado de la piel que contienen secreciones de mucina de caracol ha provocado dolor, hinchazón y supuración. [31] [32] Se han estado vendiendo en línea versiones falsificadas de un producto coreano de mucina de caracol llamado COSRX, lo que pone en riesgo a los usuarios. [33]

Véase también

Referencias

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Lectura adicional

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