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Proteínas quinasas activadas por mitógenos p38

Las proteínas quinasas activadas por mitógenos p38 son una clase de proteínas quinasas activadas por mitógenos (MAPK) que responden a estímulos de estrés, como las citocinas , la irradiación ultravioleta , el choque térmico y el choque osmótico , y participan en la diferenciación celular, la apoptosis y la autofagia . La activación persistente de la vía p38 MAPK en las células satélite del músculo ( células madre musculares ) debido al envejecimiento , perjudica la regeneración muscular. [1] [2]

La p38 MAP quinasa (MAPK), también llamada RK o CSBP (Proteína de unión específica de citoquinina), es el ortólogo en mamíferos de la MAP quinasa de levadura Hog1p, [3] que participa en una cascada de señalización que controla las respuestas celulares a las citoquinas y al estrés.

Se han identificado cuatro p38 MAP quinasas, p38-α ( MAPK14 ), -β ( MAPK11 ), -γ ( MAPK12 /ERK6) y -δ ( MAPK13 /SAPK4). De manera similar a la vía SAPK/JNK , la MAP quinasa p38 se activa mediante una variedad de tensiones celulares que incluyen shock osmótico , citocinas inflamatorias, lipopolisacáridos (LPS), luz ultravioleta y factores de crecimiento .

MKK3 y SEK activan la MAP quinasa p38 mediante fosforilación en Thr -180 y Tyr -182. Se ha demostrado que la MAP quinasa p38 activada fosforila y activa la MAPKAP quinasa 2 y fosforila los factores de transcripción ATF2 , Mac, MEF2 y p53 . [4] También se ha demostrado que p38 fosforila factores reguladores postranscripcionales como TTP , [5] y en las moscas de la fruta desempeña un papel en la regulación del reloj circadiano. [6]

Significación clínica

El estrés oxidativo es el estrés específico más poderoso que activa p38 MAPK. [7] La ​​actividad anormal (mayor o menor que la fisiológica) de p38 se ha implicado en tensiones patológicas en varios tejidos, que incluyen neuronal, [8] [9] [10] hueso, [11] pulmón, [12] cardíaco y esquelético. músculo, [13] [14] glóbulos rojos, [15] y tejidos fetales. [16] El producto proteico del protooncogén RAS puede aumentar la actividad de p38 y, por tanto, provocar una actividad excesivamente alta del factor de transcripción NF-κB. Este factor de transcripción normalmente se regula desde vías intracelulares que integran señales del tejido circundante y del sistema inmunológico. A su vez, estas señales coordinan entre la supervivencia celular y la muerte celular. La actividad desregulada de NF-κB puede activar genes que causan la supervivencia de las células cancerosas y también puede activar genes que facilitan la metástasis de las células cancerosas a otros tejidos. [17] También se demostró que P38 se correlaciona con el resultado del glioblastoma : una mayor actividad de la vía se asocia con una baja supervivencia. [18]

Inhibidores

Se están buscando inhibidores de p38 por su posible efecto terapéutico en enfermedades autoinmunes y procesos inflamatorios, [19] por ejemplo, pamapimod . [20] Algunos han iniciado ensayos clínicos, por ejemplo, PH-797804 para la EPOC . [21] Otros inhibidores de p38 incluyen BIRB 796, VX-702, SB239063, SB202190, SB203580, SCIO 469 y BMS 582949.

A partir de 2020, se está investigando losmapimod , un inhibidor de p38, para el tratamiento de la distrofia muscular facioescapulohumeral (FSHD) sobre la base de la inhibición de p38 que inhibe los efectos de DUX4 . [22]

Referencias

  1. ^ Cosgrove BD, Gilbert PM, Porpiglia E, Mourkioti F, Lee SP, Corbel SY, Llewellyn ME, Delp SL, Blau HM (2014). "El rejuvenecimiento de la población de células madre musculares devuelve la fuerza a los músculos envejecidos lesionados". Medicina de la Naturaleza . 20 (3): 255–64. doi :10.1038/nm.3464. PMC  3949152 . PMID  24531378.
  2. ^ Segalés J, Perdiguero E, Muñoz-Cánoves P (2016). "Regulación de las funciones de las células madre musculares: un enfoque en la vía de señalización p38 MAPK". Fronteras en biología celular y del desarrollo . 4 : 91. doi : 10.3389/fcell.2016.00091 . PMC 5003838 . PMID  27626031. 
  3. ^ Han J , Lee JD, Bibbs L, Ulevitch RJ (agosto de 1994). "Una MAP quinasa dirigida por endotoxina e hiperosmolaridad en células de mamíferos". Ciencia . 265 (5173): 808–11. Código Bib : 1994 Ciencia... 265..808H. doi : 10.1126/ciencia.7914033. PMID  7914033.
  4. ^ Ella QB, Chen N, Dong Z (julio de 2000). "ERK y p38 quinasa fosforilan la proteína p53 en la serina 15 en respuesta a la radiación UV". Revista de Química Biológica . 275 (27): 20444–20449. doi : 10.1074/jbc.M001020200 . PMID  10781582.
  5. ^ Tudor C, Marchese FP, Hitti E, Aubareda A, Rawlinson L, Gaestel M, Blackshear PJ, Clark AR, Saklatvala J, Dean JL (junio de 2009). "La vía p38 MAPK inhibe la descomposición dirigida por tristetraprolina de la interleucina-10 y los ARNm mediadores proinflamatorios en macrófagos murinos". Cartas FEBS . 583 (12): 1933–8. doi :10.1016/j.febslet.2009.04.039. PMC 4798241 . PMID  19416727. 
  6. ^ Dusik V, Senthilan PR, Mentzel B, Hartlieb H, Wülbeck C, Yoshii T, Raabe T, Helfrich-Förster C (2014). "La MAP Kinase p38 es parte del reloj circadiano de Drosophila melanogaster". PLOS Genética . 10 (8): e1004565. doi : 10.1371/journal.pgen.1004565 . PMC 4140665 . PMID  25144774. 
  7. ^ Anerillas C, Abdelmohsen K, Gorospe M (2020). "Regulación de rasgos de senescencia por MAPK". GeroCiencia . 42 (2): 397–408. doi :10.1007/s11357-020-00183-3. PMC 7205942 . PMID  32300964. 
  8. ^ Yan SD, Bierhaus A, Nawroth PP, Stern DM (2009). "RAGE y la enfermedad de Alzheimer: ¿un factor de progresión de la perturbación celular inducida por beta amiloide?". Revista de la enfermedad de Alzheimer . 16 (4): 833–43. doi :10.3233/JAD-2009-1030. PMC 3726270 . PMID  19387116. 
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  10. ^ Zhou Z, Bachstetter AD, Späni CB, Roy SM, Watterson DM, Van Eldik LJ (abril de 2017). "Retención de la función glial normal mediante un candidato a fármaco inhibidor de la proteína quinasa selectiva de isoformas que modula la producción de citocinas y los resultados cognitivos". Revista de neuroinflamación . 14 (1): 75. doi : 10.1186/s12974-017-0845-2 . PMC 5382362 . PMID  28381303. 
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  14. ^ Segalés J, Perdiguero E, Muñoz-Cánoves P (agosto de 2016). "Regulación de las funciones de las células madre musculares: un enfoque en la vía de señalización p38 MAPK". Fronteras en biología celular y del desarrollo . 4 : 91. doi : 10.3389/fcell.2016.00091 . PMC 5003838 . PMID  27626031. 
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