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Periostina

La periostina ( POSTN , PN o factor específico de osteoblastos OSF-2 ) es una proteína que en los humanos está codificada por el gen POSTN . [5] [6] La periostina funciona como un ligando para las integrinas alfa-V/beta-3 y alfa-V/beta-5 para apoyar la adhesión y migración de las células epiteliales . [7]

La periostina es un factor de vitamina K dependiente del dominio gla . [8]

Función

La periostina es una proteína de matriz extracelular secretada que se identificó originalmente en células del linaje mesenquimal ( osteoblastos , células derivadas de osteoblastos, ligamento periodontal y periostio ). Se ha asociado con la transición epitelial-mesenquimal en el cáncer y con la diferenciación del mesénquima en el corazón en desarrollo. [9] Esta proteína comparte una homología con la fasciclina I, una molécula de adhesión celular secretada que se encuentra en los insectos.

En muchos cánceres, la periostina se une a las integrinas de las células cancerosas, activando las vías de señalización mediadas por Akt/PKB y FAK . Esto conduce a una mayor supervivencia celular, invasión, angiogénesis , metástasis y la transición epitelial-mesenquimal. [10]

En humanos y ratones, la periostina sufre un empalme alternativo en su región C-terminal, lo que da lugar a isoformas específicas que pueden observarse en una amplia gama de cánceres, como el de páncreas, colon y mama. [9]

Si bien la periostina desempeña una amplia variedad de funciones en el desarrollo tisular junto con la enfermedad, su función en la remodelación tisular como respuesta a una lesión es un papel subyacente común en estos diferentes mecanismos. La periostina se regula al alza transitoriamente durante los cambios en el destino celular, ya sea que estén relacionados con alteraciones en la fisiología o con cambios patológicos. Influye en la reestructuración de la matriz extracelular , la remodelación tisular y la transición epitelial-mesenquimal, todo lo cual puede estar relacionado con la curación, el desarrollo y la enfermedad del tejido. Por lo tanto, funciona como un mediador, equilibrando las respuestas apropiadas e inapropiadas al daño tisular. [11]

Importancia clínica

En la enfermedad cardíaca valvular

La periostina desempeña un papel fundamental en el desarrollo de las válvulas cardíacas y en la cardiopatía valvular degenerativa . Aunque la periostina suele localizarse en la capa subendotelial de las válvulas cardíacas sanas, sus niveles aumentan considerablemente en las células inflamatorias infiltradas y los miofibroblastos de las zonas angiogénicas en la cardiopatía valvular aterosclerótica y reumática en los seres humanos. También se ha demostrado que la periostina aumenta la secreción de metaloproteinasa de la matriz de las células intestinales valvulares, las células endoteliales y los macrófagos. Se cree que la periostina desempeña un papel en la degeneración del complejo valvular cardíaco al inducir tanto la angiogénesis como la producción de metaloproteinasa de la matriz. [12]

En la regeneración y cicatrización de tejidos.

Como proteína matricelular, la periostina también es importante para la regeneración tisular. En la piel humana sana, la periostina se expresa en niveles basales y se expresa en la epidermis y los folículos pilosos junto con la fibronectina y la laminina γ2. [11] [13] La periostina participa en la cicatrización de heridas, ayudando a que la herida sane más rápido que cuando la periostina no está presente en las células. Este retraso en el cierre de la herida también se asocia con un retraso en la reepitelización y una reducción en la proliferación de queratinocitos . [13] La periostina se localiza en el compartimento extracelular de las células durante la remodelación tisular asociada con la reparación de la herida. También puede promover el cierre de la lesión al facilitar la activación, diferenciación y contracción de los fibroblastos . Sin embargo, el aumento en la expresión de periostina asociada con la regeneración tisular después de la lesión es transitorio, comienza unos días después de la lesión, alcanza un máximo después de siete días después de la lesión y disminuye después. [11]

En el asma

La periostina está asociada con el asma , un hecho que es explotado por el medicamento experimental contra el asma lebrikizumab . [14]

En el cáncer

Se ha informado de una sobreexpresión de periostina en varios tipos de cáncer, con mayor frecuencia en el entorno de las células tumorales. [7] [15] Evidencias recientes muestran que la periostina es un componente de la matriz extracelular expresada por fibroblastos en tejidos normales y estroma del tumor primario. La formación de colonias metastásicas requiere la inducción de periostina en el estroma extraño por las células cancerosas infiltrantes. La producción de periostina está regulada positivamente en fibroblastos pulmonares por TGF-β2 o TGF-β3, siendo este último secretado por células madre cancerosas infiltrantes (en el modelo de cáncer de mama de ratón MMTV-PyMT) [16].

Se ha demostrado que la periostina está altamente regulada al alza en los glioblastomas (gliomas de grado IV) en comparación con el cerebro normal. En los gliomas, los niveles de expresión de periostina se correlacionan directamente con el grado y la recurrencia del tumor, e inversamente con la supervivencia. [17] Se ha demostrado que las células madre de glioma en los glioblastomas secretan periostina, que recluta macrófagos asociados al tumor M2 de la sangre periférica al entorno del tumor a través de la señalización de la integrina αvβ3. Estos TAM M2 se diferencian de los monocitos una vez que ingresan al tejido tumoral. A través de este mecanismo de reclutamiento, la periostina apoya la progresión del tumor, ya que los macrófagos asociados al tumor M2 apoyan el tumor e inmunosuprimen. En este entorno, la periostina funciona como un quimioatrayente , promoviendo tanto la migración como la invasión de macrófagos y monocitos en los glioblastomas de una manera dependiente de la dosis. [18] Clínicamente, las firmas genéticas asociadas a la periostina, en las que predominan las proteínas secretadas y de la matriz, se corresponden con el pronóstico del paciente y la malignidad. Dadas sus características relacionadas con la progresión del glioblastoma, la periostina es un marcador de malignidad del glioma , así como de la recurrencia de tumores, lo que la convierte en un posible objetivo terapéutico que continúa siendo estudiado y explorado. [17]

Tabla : Expresión de periostina en varias líneas de células cancerosas. [19]

1 (ADNc POSTN/ADNc ACTB) × 10 4

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000133110 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000027750 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia de PubMed sobre ratón". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  5. ^ Takeshita S, Kikuno R, Tezuka K, Amann E (agosto de 1993). "Factor 2 específico de osteoblastos: clonación de una proteína putativa de adhesión ósea con homología con la proteína fasciclina I de insectos". The Biochemical Journal . 294. 294 (1): 271–8. doi :10.1042/bj2940271. PMC 1134594 . PMID  8363580. 
  6. ^ "Entrez Gene: periostina POSTN, factor específico de osteoblastos".
  7. ^ ab Gillan L, Matei D, Fishman DA, Gerbin CS, Karlan BY, Chang DD (septiembre de 2002). "La periostina secretada por el carcinoma epitelial de ovario es un ligando para las integrinas alfa(V)beta(3) y alfa(V)beta(5) y promueve la motilidad celular". Cancer Research . 62 (18): 5358–64. PMID  12235007.
  8. ^ Coutu DL, Wu JH, Monette A, Rivard GE, Blostein MD, Galipeau J (junio de 2008). "La periostina, un miembro de una nueva familia de proteínas dependientes de la vitamina K, se expresa en las células estromales mesenquimales". The Journal of Biological Chemistry . 283 (26): 17991–8001. doi : 10.1074/jbc.M708029200 . PMID  18450759.
  9. ^ ab Hoersch S, Andrade-Navarro MA (2010). "La periostina muestra una mayor plasticidad evolutiva en su región de empalme alternativo". BMC Evolutionary Biology . 10 (1): 30. Bibcode :2010BMCEE..10...30H. doi : 10.1186/1471-2148-10-30 . PMC 2824660 . PMID  20109226. 
  10. ^ Morra L, Moch H (noviembre de 2011). "Expresión de periostina y transición epitelial-mesenquimal en el cáncer: una revisión y una actualización". Virchows Archiv . 459 (5): 465–75. doi :10.1007/s00428-011-1151-5. PMC 3205268. PMID  21997759 . 
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  19. ^ Tilman G, Mattiussi M, Brasseur F, van Baren N, Decottignies A (2007). "Expresión del gen de la periostina humana en tejidos normales, tumores y melanoma: evidencias de producción de periostina por células del estroma y del melanoma". Molecular Cancer . 6 (80): 80. doi : 10.1186/1476-4598-6-80 . PMC 2222651 . PMID  18086302. 

Lectura adicional