La función principal del receptor de andrógenos es la de factor de transcripción que se une al ADN y regula la expresión genética ; [13] sin embargo, el receptor de andrógenos también tiene otras funciones. [14] Los genes regulados por andrógenos son fundamentales para el desarrollo y mantenimiento del fenotipo sexual masculino .
Función
Efecto sobre el desarrollo
En algunos tipos de células, la testosterona interactúa directamente con los receptores de andrógenos, mientras que, en otros, la testosterona es convertida por la 5-alfa-reductasa en dihidrotestosterona, un agonista aún más potente para la activación del receptor de andrógenos. [15] La testosterona parece ser la principal hormona activadora del receptor de andrógenos en el conducto de Wolff , mientras que la dihidrotestosterona es la principal hormona androgénica en el seno urogenital , el tubérculo urogenital y los folículos pilosos . [16] Por lo tanto, la testosterona es responsable principalmente del desarrollo de las características sexuales primarias masculinas , mientras que la dihidrotestosterona es responsable de las características masculinas secundarias .
Los andrógenos provocan una maduración lenta de los huesos, pero la mayor parte del potente efecto de maduración proviene del estrógeno producido por la aromatización de los andrógenos. Los usuarios de esteroides en la adolescencia pueden descubrir que su crecimiento se ha visto atrofiado por el exceso de andrógenos y/o estrógenos. Las personas con muy pocas hormonas sexuales pueden ser bajas durante la pubertad, pero acabar siendo más altas en la edad adulta, como en el caso del síndrome de insensibilidad a los andrógenos o del síndrome de insensibilidad a los estrógenos . [17]
Mantenimiento de la integridad esquelética masculina
A través del receptor de andrógenos, los andrógenos desempeñan un papel clave en el mantenimiento de la integridad del esqueleto masculino. La regulación de esta integridad por la señalización del receptor de andrógenos (AR) puede atribuirse tanto a los osteoblastos como a los osteocitos . [19]
Además, la importancia de comprender los receptores de andrógenos femeninos radica en su papel en varios trastornos genéticos, incluido el síndrome de insensibilidad a los andrógenos (AIS). Completo (CAIS) y parcial (PAIS), que son resultado de mutaciones en los genes que codifican el AR. Estas mutaciones causan la inactivación del AR debido a mutaciones que confieren resistencia a la testosterona circulante, con más de 400 mutaciones diferentes del AR reportadas. [ cita requerida ]
Se sabe que los andrógenos (también llamados hormonas androgénicas), como la testosterona o la dihidrotestosterona, ejercen sus efectos primarios a través de la unión a un receptor de andrógenos en el citosol. El receptor se transloca al núcleo tras la unión de los andrógenos y, en última instancia, da lugar a la regulación transcripcional de una serie de genes a través de elementos sensibles a los andrógenos. [20] Este mecanismo de respuesta a los andrógenos es quizás mejor conocido y caracterizado en el contexto de la diferenciación sexual masculina y la pubertad, pero desempeña un papel en una variedad de tipos de tejidos y procesos. [21] [22] Tras la unión a los andrógenos, el receptor de andrógenos se disocia de las proteínas accesorias, se transloca al núcleo, se dimeriza y luego estimula la transcripción de genes sensibles a los andrógenos. [23]
La unión de un andrógeno al receptor de andrógenos da como resultado un cambio conformacional en el receptor que, a su vez, causa la disociación de las proteínas de choque térmico , el transporte desde el citosol al núcleo celular y la dimerización . El dímero del receptor de andrógenos se une a una secuencia específica de ADN conocida como elemento de respuesta hormonal , donde forma condensados de proteínas macromoleculares que podrían facilitar la rápida regulación genética como consecuencia de altas concentraciones locales de proteínas junto con otros correguladores. [24] Los receptores de andrógenos interactúan con otras proteínas en el núcleo, lo que resulta en la regulación positiva o negativa de la transcripción genética específica . [25] La regulación positiva o activación de la transcripción da como resultado una mayor síntesis de ARN mensajero , que, a su vez, es traducido por los ribosomas para producir proteínas específicas. Uno de los genes diana conocidos de la activación del receptor de andrógenos es el receptor del factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF-1R). [26] Por lo tanto, los cambios en los niveles de proteínas específicas en las células son una forma en que los receptores de andrógenos controlan el comportamiento celular.
Una función del receptor de andrógenos que es independiente de la unión directa a su secuencia de ADN diana se ve facilitada por el reclutamiento a través de otras proteínas de unión al ADN . Un ejemplo es el factor de respuesta sérica , una proteína que activa varios genes que provocan el crecimiento muscular. [27]
Más recientemente, se ha demostrado que los receptores de andrógenos tienen un segundo modo de acción. Como también se ha encontrado para otros receptores de hormonas esteroides como los receptores de estrógeno , los receptores de andrógenos pueden tener acciones que son independientes de sus interacciones con el ADN. [14] [35] Los receptores de andrógenos interactúan con ciertas proteínas de transducción de señales en el citoplasma. La unión de andrógenos a los receptores de andrógenos citoplasmáticos puede causar cambios rápidos en la función celular independientemente de los cambios en la transcripción genética, como los cambios en el transporte de iones . La regulación de las vías de transducción de señales por los receptores de andrógenos citoplasmáticos puede conducir indirectamente a cambios en la transcripción genética, por ejemplo, al conducir a la fosforilación de otros factores de transcripción.
Genética
Gene
En los humanos, el receptor de andrógenos está codificado por el gen AR ubicado en el cromosoma X en Xq11-12. [36] [37]
El gen AR contiene repeticiones CAG que afectan la función del receptor, donde menos repeticiones conducen a una mayor sensibilidad del receptor a los andrógenos circulantes y más repeticiones conducen a una menor sensibilidad del receptor. Los estudios han demostrado que existe una variación racial en las repeticiones CAG, [43] [44] y los afroamericanos tienen menos repeticiones que los estadounidenses blancos no hispanos. [43] Las tendencias raciales en las repeticiones CAG son paralelas a la incidencia y la mortalidad del cáncer de próstata en estos dos grupos.
Mutaciones
El potenciador y el gen que codifica estos receptores contienen mutaciones recurrentes, como reordenamientos estructurales y cambios en el número de copias, adquiridos en la progresión del cáncer de próstata metastásico resistente a la castración (mCRPC), el tratamiento con terapia dirigida a estos receptores (abiraterona, enzalutamida ), hace que la progresión de la enfermedad esté determinada por el genotipo del receptor de andrógenos. [45]
Estructura
Isoformas
Se han identificado dos isoformas del receptor de andrógenos ( A y B ): [46]
Al igual que otros receptores nucleares, el receptor de andrógenos tiene una estructura modular y está compuesto por los siguientes dominios funcionales denominados A a F : [48]
A/B ) – N-terminal es un dominio regulador que está intrínsecamente desordenado y que [49] contiene: [50]
Superficie de dimerización que involucra los residuos 1–36, el motivo 23 FQNLF 27 [51] ( solo B ) y 370–494, ambos interactúan con el dominio de unión del ligando (LBD) en una interacción intramolecular de cabeza a cola [52] [53 ] [54] [ 55] [56] [57]
Motivo FXXLF; donde F = fenilalanina , L = leucina y X = cualquier residuo de aminoácido
Repetición de poliglutamina [58] (solo AR-B)
La unidad de transactivación 1 (TAU-1) entre los residuos 101 y 370 es necesaria para la actividad transcripcional activada por ligando completo [59]
La alteración de los AR puede conducir a resistencia al tratamiento (resistencia a la castración) en el cáncer de próstata ya que pueden existir mutaciones sin sentido del dominio de unión del ligando , amplificaciones del gen que codifica para este receptor o en su potenciador, principalmente, lo que sugiere la presencia de diferentes subclones con diferentes genotipos de estos receptores. [45]
Interacciones
Se ha demostrado que el receptor de andrógenos interactúa con:
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Lectura adicional
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Enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Receptor de andrógenos .
Entrada en GeneReviews/NCBI/NIH/UW sobre el síndrome de insensibilidad a los andrógenos
Entradas de OMIM sobre el síndrome de insensibilidad a los andrógenos
Entrada de GeneReviews/NIH/NCBI/UW sobre atrofia muscular espinal y bulbar, enfermedad de Kennedy, SBMA, atrofia muscular espinal y bulbar ligada al cromosoma X
Entradas de OMIM sobre atrofia muscular espinal y bulbar, enfermedad de Kennedy, SBMA, atrofia muscular espinal y bulbar ligada al cromosoma X