Petites GTPases Rab en el tràfic intracel·lular de vesícules: el cas de Rab3A/Raphillin-3Un complex al ronyó
Mar 30, 2022
Contacte:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791
Resum:Les petites GTPases Rab, el grup més gran de petites GTPases monomèriques, regulen el trànsit de vesícules a les cèl·lules, que són integrants de molts processos cel·lulars. El seu paper en malalties neurològiques, com el càncer i la inflamació s'ha estudiat àmpliament, però la seva implicació en la malaltia renal no s'ha investigat en profunditat. S'ha demostrat que Rab3a i la seva expressió efectora Rabphillin-3A (Rph3A) estan presents als podòcits denormalronyonsde ratolins, rates i humans, al voltant de vesícules contingudes en els processos del peu, i estan sobreexpressats en malalties amb proteinúria. A més, el model de ratolins knockout Rab3A va induir canvis citoesquelètics profunds en podòcits d'animals alimentats amb glucosa. Així mateix, la interferència de RphA en el model de Drosophila va produir danys estructurals i funcionals en nefròcits amb una reducció de la capacitat d'infiltració i del nombre de nefròcits. Els canvis en l'estructura de la fibra cardíaca en el mateix model d'interferència RphA, obren la pregunta de si la disfunció de Rab3A produiria danys simultàniament al cor icèl·lules renals,un camp atractiu que requerirà atenció en el futur.
Paraules clau:proteïnes Rab; Rab3A; Rabphilin-3A, ronyó, renal
IntroduccióLes petites GTPases Rab, el grup més gran de petites GTPases monomèriques, i les seves proteïnes Rabinteracting estan implicades en múltiples funcions cel·lulars, inclòs el trànsit de vesícules endosòmiques i la combinació de membrana plasmàtica per alliberar càrregues a l'espai extracel·lular [1,2]. El paper de les GTPases Rab en malalties i síndromes específiques s'ha investigat àmpliament [3]. Molt avaluats i implicats en sinapsis de vesícules i dipòsits en malalties del sistema nerviós, l'evidència de la seva associació en altres teixits i processos patològics com el càncer, la inflamació, les plaquetes i les secrecions endocrines han estat el motiu de la investigació dels darrers anys. Funcionalment, les GTPases de Rab coordinen els esdeveniments de tràfic de membranes sobre la base de la interconversió cíclica entre els estats actius lligats a GTP i els estats inactius lligats al GDP. La forma lligada a GTP pot interactuar amb efectors, promovent diversos passos i contribuint al trànsit de membrana vectorial [2]. Cada proteïna Rab té proteïnes efectores específiques que regulen diferents etapes de transport intracel·lular, que són la xarxa trans-Golgi, la via endosòmica-lisosoma per a l'eliminació/degradació o la fusió amb la membrana cel·lular per a l'alliberament de vesícules, sent la més estudiada [4–6].
Els rabs estan associats amb malalties genètiques hereditàries i adquirides [7]. El seu impacte en el càncer,malaltia neurològica, immunitat,i s'han reconegut infeccions [8]. Malgrat l'augment del coneixement, la seva contribució a la disfunció i dany renal i cardíaca és escassa. Per tant, aquesta revisió ofereix una visió general de la rellevància de les GTPases Rab en les malalties humanes, amb un enfocament especial en el complex Rab3a-Rph3A i el seu paper crític en la malaltia renal i una menció de les implicacions futures.
Rab GTPases i tràfic de vesículesLes proteïnes Rab [9] són reguladors mestres del transport de vesícules intracel·lulars entre diferents compartiments mitjançant el reclutament d'efectors i reguladors específics [2], que estan implicades en la gemació de les vesícules, la mobilitat mitjançant la interacció amb el citoesquelet o la connexió a la membrana. La família Rab està formada per més de 70 GTPases, cadascuna de les quals s'associa preferentment amb un compartiment intracel·lular per controlar l'especificitat i la direccionalitat de les vies de tràfic de membranes, principalment relacionades amb el transport vesicular. En fer-ho, contribueixen a conferir identitat de membrana [10] i garanteixen que les càrregues lligades a la membrana es transportin als seus destins correctes dins de la cèl·lula.
Els processos tenen rutes de tràfic ben definides, incloses vies exocíticas i endocíticas, amb aquestes últimes formades per components primerencs, tardans i de reciclatge [11]. Cadascuna de les vies sol estar incrustada amb Rabs no solapades i es produeix en diferents compartiments (figura 1).
Associades a la xarxa trans-Golgi i a les vesícules secretores, s'han identificat diverses proteïnes Rab. Rab1 facilita el brot de vesícules al lloc de sortida del reticle endoplasmàtic i la translocació de les vesícules al compartiment intermedi pre-Golgi [12]. El trànsit de vesícules des del reticle endoplasmàtic fins a pre-Golgi també podria estar regulat per un company invers mediat per Rab2-. Rab8 transmet el tràfic de vesícules a la ruta secretora que porta des de la xarxa trans-Golgi fins a la membrana plasmàtica. Els membres de la subfamília Rab3 són reguladors crítics de l'exocitosi de les vesícules secretores a les cèl·lules eucariotes, però estudis recents indiquen que es requereixen isoformes addicionals de Rab, la subfamília Rab27, per a aquest procés [13]. La literatura recent informa que Rab3 i Rab27 cooperen per aconseguir l'exocitosi de la vesícula mitjançant el reclutament de proteïnes efectores específiques, com ara Rabphilin3a (Rph3a) que s'uneixen a Rab27a, reclutant un enzim activador Rab3IL1, un regulador de Rab, que catalitza l'intercanvi de GTP per Rab3a [GTP14] ]. Rph3a impulsa l'acoblament de vesícules a les membranes diana. No obstant això, algunes vesícules secretores. Rph3a impulsa l'acoblament de vesícules a les membranes diana. Tanmateix, probablement algunes vesícules secretores probablement també es formen a través de la gemació directa de la membrana plasmàtica, i no es coneix el requisit d'activitat de Rab GTPasa en aquesta secreció.
Figura 1. Transport vesicular intracel·lular mediat per proteïnes Rab. Es van destacar les proteïnes de la família Rab que tenen un paper clau en la regulació del tràfic de membranes cel·lulars, incloent endocitosi, exocitosi, secreció d'exosomes i lliurament de vesícules entre orgànuls. Les petites GTPases Rab tenen un paper clau en la regulació del tràfic vesicular cel·lular, incloent endocitosi, exocitosi, secreció d'exosomes i lliurament de vesícules intracel·lulars. Rab5, que es localitza als endosomes primerencs, media l'endocitosi i la fusió d'endosoma de les vesícules. Rab11 i Rab25 medien el reciclatge endocític lent mitjançant el reciclatge d'endosomes, mentre que Rab4 media el reciclatge endocític ràpid directament dels primers endosomes. El trànsit tardà d'endosomes-lisosomes associat a Rab7 media la maduració dels endosomes tardans i la seva fusió amb els lisosomes. Una altra GTPasa endosòmica tardana, Rab9, media el tràfic d'endosomes tardans a la xarxa trans-Golgi (TGN). Rab1, situat als llocs de sortida del reticle endoplasmàtic (ER) i al compartiment intermedi (IC) pre-Golgi, media el tràfic ER-Golgi. Rab2, situat a l'IC, també podria regular el tràfic de Golgi-ER. Rab6 és conegut principalment pel tràfic de vesícules intra-Golgi. Rab8 media el tràfic constitutiu des del TGN a la membrana plasmàtica, mentre que Rab3 i Rab27 medien diversos tipus d'esdeveniments exocítics regulats. Rab22 media el tràfic entre el TGN i els primers endosomes i viceversa. Finalment, per a la secreció dependent del cos multivesicular (MVB), s'ha demostrat que Rab11, Rab35 i Rab27 afavoreixen la secreció d'exosomes i poden actuar sobre diferents MVB al llarg de la via endocítica. MVB: cos multivesicular; TGN: xarxa trans-Golgi.
En relació amb l'endocitosi i les vies d'endosoma de reciclatge, Rab5 és resident dels primers endosomes, fagosomes, membranes plasmàtiques i media l'endocitosi amb vesícules recobertes de clatrina. Rab11 i Rab25 participen en el reciclatge lent d'endosomes i Rab4 facilita el reciclatge ràpid d'endosomes de poblacions primerenques d'endosomes. Aleshores, Rab7 media la maduració de l'endosoma tardà (LE) i després introdueix LE al lisosoma per a la seva degradació. Finalment, Rab9 enllaça LE amb la xarxa trans-Golgi. Centrant-se en la secreció d'exosomes, hi ha nous actors moleculars en la patogènesi de moltes malalties, sent Rab11 el primer reportat [15]. Més tard, es van emfatitzar dos nous Rabs en la secreció d'exosomes, Rab27 i Rab35, tots dos permetent l'acoblament de cossos multivesiculars (MVB) a la membrana plasmàtica. Els experiments de silenci de Rab2B, Rab5A, Rab9A, Rab11 i, de manera més eficient, Rab27A i Rab27B van disminuir la secreció d'exosomes [16–18]. Tanmateix, aquestes observacions individuals eren diferents segons els tipus de cèl·lules analitzades i influenciades per la diversitat d'exosomes enriquida amb diferents càrregues. Rab11 i Rab35 s'associen principalment amb el reciclatge i la classificació precoç d'endosomes, respectivament, i Rab27A/B als compartiments endosòmics i secretors tardans, sovint anomenats orgànuls relacionats amb lisosomes [9]. Així, diferents subtipus d'endosomes tardans podrien generar diferents exosomes [19]. Potser la diversitat d'exosomes en les càrregues de proteïnes podria ser deguda a les diferents vies de trànsit de secreció regulades per proteïnes Rab específiques segons l'estímul cel·lular.
A més, les interaccions de Rab amb efectors regulen l'orientació de les vesícules i la fusió de la membrana de tres maneres [20]. En primer lloc, els Rabs ajuden en el transport de vesícules des del seu lloc d'origen fins als compartiments acceptors mitjançant elements del citoesquelet i proteïnes motores. En segon lloc, els efectors Rab regulen el tràfic de membranes a l'etapa d'acoblament de vesícules. En tercer lloc, a la fusió de la membrana de les vesícules es produeix l'acoblament a la membrana impulsat per SNAREs [20]. En resum, la localització específica de diferents GTPases Rab a compartiments de membrana definits i la seva capacitat per regular vies específiques de tràfic, els ha fet atractius com a dianes moleculars noves. No obstant això, hi ha un coneixement parcial sobre la funció precisa i l'impacte de la sobre-expressió o infraexpressió de les GTPases Rab en el trànsit de vesícules derivat de l'heterogeneïtat de la funció en els diferents tipus de cèl·lules amb dificultats per identificar la seva cinètica. El desenvolupament de noves tecnologies, com la microscòpia confocal d'alta resolució [21] i la tecnologia CRISPR/Cas, contribueixen a l'obtenció d'informació sòlida i a una major comprensió del paper de les GTPases Rab en la biogènesi i la secreció de vesícules, revelant rols fisiològics desconeguts anteriorment i, per tant, els seus impacte en la salut i la malaltia.
cistanche en venda
Trànsit vesicular i malalties mediades per RabLa regulació precisa dels processos de tràfic de membranes per part de Rab GTPases depèn de les interaccions amb els efectors, mantenint la polaritat de les cèl·lules per aconseguir la màxima eficiència de funció i estructura, i regular la senyalització cel·lular, la divisió, la supervivència i la migració [22,23]. Així, la seva rellevància en la regulació del tràfic de vesícules ha portat a investigar la seva relació amb el desenvolupament de diverses malalties (taula 1).
Com funcionen les proteïnes Rab i el seu paper en la malaltia s'ha estudiat àmpliament a les cèl·lules del sistema nerviós, avaluant el paper en el cicle de vida neuronal, l'activitat i l'acumulació de dipòsits intraneuronals [24–27]. En diferents trastorns neurodegeneratius, s'han investigat els canvis i els papers reguladors de les proteïnes Rab en els mecanismes patològics de les neurones, a nivell mitocondrial, i les disfuncions de les cèl·lules glials. En les malalties d'Alzheimer, Parkinson, Huntington Corea, Esclerosi Lateral Amiotròfica i Charcot-Marie-Tooth [25], s'han identificat alteracions de les proteïnes Rab. Encara que l'alteració de les proteïnes Rab no és la causa principal de la malaltia en totes elles, fins i tot sent una conseqüència. Les mutacions Rab7, Rab28 i Rab11 són la causa principal de la malaltia de Charcot-Marie-Tooth i Rab39B a la malaltia de Parkinson [28–31]. S'han observat efectes secundaris de les RabGTPases sobre el propi tràfic de membranes en moltes altres malalties (vegeu una revisió àmplia a 16). Un exemple de la complexitat dels mecanismes implicats en les possibles alteracions de les proteïnes Rab són els estudis realitzats sobre la malaltia de Parkinson [32]. Vinculat a la mutació Rab39b, Rab29, Rab5a i Rab7 s'han identificat en la malaltia de Parkinson hereditària d'inici precoç amb el cos de Lewy [31]. En canvi, Rab11 rescata diversos fenotips, com ara l'acumulació de proteïna Lewy [33]. La investigació en l'anàlisi dels mecanismes de trànsit vesicular i de Rab pot ajudar a entendre què manté les neurones vives i el seu paper en els trastorns neurodegeneratius.
En les malalties cardiovasculars també s'ha obtingut informació rellevant. L'augment de l'expressió de Rab1 al miocardi distorsiona la localització subcel·lular de les proteïnes i és suficient per provocar hipertròfia i insuficiència cardíaca [34]. En els miòcits, els autofagosomes depenents de Rab9-reconeixen i engloben els mitocondris danyats, donant lloc a canvis d'isquèmia-reperfusió (IR) en la fosforilació oxidativa, que eventualment disminueixen la viabilitat dels cardiomiòcits [35–37]. En pacients diabètics amb albumínúria, un estudi d'associació a tot el genoma va identificar un locus genètic de Rab38 associat a l'albumínúria, destacant les noves vies que influeixen en l'albuminúria [38].
A les plaquetes, s'estudia àmpliament el seu impacte en l'hemostàsia i la trombosi, així com en la regeneració dels teixits, la inflamació i la metàstasi mitjançant la captació, l'empaquetament i l'alliberament d'exosomes de les vesícules d'emmagatzematge a causa de les seves possibles implicacions terapèutiques [39]. S'ha identificat que el paper de la fagocitosi per engolir, matar i processar cossos estranys i cèl·lules apoptòtiques i presentar antígens a les cèl·lules immunitàries té un paper important en els processos immunitaris [40]. En lesions IR, un mecanisme de polarització regulat per la fosforilació a través de Rab21 mitjançant Rph3A és important per a l'adhesió dels neutròfils a les cèl·lules endotelials durant les respostes inflamatòries [41]. En elfetge, el factor regulador de l'interferó 1 regula la transcripció de Rab27a i la secreció de vesícules extracel·lulars, donant lloc a l'activació de fosfolípids oxidats dels neutròfils i posterior lesió hepàtica IR [42].
Tenint en compte la importància de les GTPases Rab en el tràfic de membranes, i la rellevància d'aquest procés per a la salut humana [22], potser és sorprenent que només un nombre limitat de malalties genètiques s'associen amb la disfunció de Rab. L'existència de múltiples isoformes de Rab i vies de tràfic presumiblement fa que els humans siguin menys vulnerables a les mutacions en els gens que codifiquen Rab individuals.
3.1. Accions mediades per Rab en salut i malaltia del ronyó
Elronyonssón un òrgan crucial per mantenir l'homeòstasi dels fluids de volum i dels electròlits mitjançant l'activitat de cèl·lules especialitzades a diferents nivells de l'estructura. La disfunció d'un d'aquests produeix un impacte negatiu sobre els altres, provocant una reducció progressivarenal funcióavançant cap a una crònicaMalaltia de ronyó(ERC), que és altament freqüent a la població general, al voltant del 10 per cent. La majoria de cèl·lules dels teixits i especialment de laronyonsestan polaritzades i solen tenir dos dominis de membrana plasmàtica diferents, una membrana apical i una membrana basolateral, que és el resultat del tràfic polaritzat de proteïnes i lípids. En elrenalglomèrul, els podòcits són cèl·lules ramificades altament diferenciades que tenen un paper important en el manteniment de la barrera de filtració [53], en cooperació amb les cèl·lules endotelials vasculars i mesangials. En els túbuls, les cèl·lules tenen múltiples mecanismes especialitzats per a diferents funcions i les de la traducció endotelial-mesenquimal tenen un paper important en els mecanismes inflamatoris. Coneixement sobre Rab GTPasa en els diferents components cel·lulars de laronyonss'ha establert, encara que la rellevància en salut i malaltia avui és limitada. Avenços en la comprensió del paper de Rab GTPase en elronyós'ha obtingut a partir de l'avaluació de l'expressió i l'activitat del complex exocist en el desenvolupament i la reparació de danys tubulars, s'han identificat canvis en les proteïnes Rab induïts per nefropatia o hipertensió genètica de baixa freqüència, o l'avaluació de l'expressió patològica en models de proteinúria, tant glomerular com tubular. . Així mateix, també es va examinar el paper en la secreció d'exosomes. Culturarenal cèl · lulesi s'han utilitzat models in vivo per buscar els mecanismes en què estaven implicades les proteïnes Rab. Per exemple, els nefròcits de Drosophila, anàlegs de podòcits i cèl·lules tubulars alhora proporcionen una eina per provar les funcions de Rab mitjançant la manipulació genètica. A la taula 2, un resum del coneixement sobre la participació de Rab enrenales presenta la fisiologia i els estats patològics. L'exocist és un complex proteic de vuit subunitats altament conservat implicat en l'orientació i l'acoblament de vesícules exocítiques que es traslladen de la xarxa trans-Golgi a diversos llocs derenalcèl·lules [54]. Moltes funcions de l'exocist a laronyósón el resultat de diverses petites GTPases reguladores, que estan implicades en la ciliognesi primària, la cistogènesi i la tubulogènesi. El paper de la reparaciórenalcèl·lules epitelials dels túbuls després d'anagutlesió renaltambé ha estat reconegut [55].
3.1.1. Podòcits
Fu et al., van identificar 27 Rabs diferents en nefròcits, onze eren funcionals i entre ells, cinc eren importants per mantenir la funcionalitat i tres eren essencials. Silenciar Rab5 va identificar el seu paper en la regulació de l'endocitosi. Mentre es feia el mateix a Rab7 i Rab 11, es van observar canvis en la degradació de proteïnes i el reciclatge de la membrana. Com a conseqüència del silenciament d'aquests gens, es va observar una interrupció en l'organització de les vesícules, la integritat de la barrera de filtració i les estructures subcel·lulars encarregades de la reabsorció de proteïnes [56]. La síndrome nefròtica resistent als esteroides (SRNS) és una malaltia de baixa freqüència en la qual el 30% dels casos en nens es deuen a una mutació genètica, amb lesions histològiques de glomerulosclerosi focal (FSGS), una síndrome menys freqüent en adults. En mutacions sense sentit en el gen TBC1D8B (família de domini TBC1), observades en dues famílies amb SRNS d'inici precoç lligat a X, disminució de la proteïna activadora de la GTPasa Rab11b, observant un podòcit dins dels canvis arquitectònics i defectes de migració com a resultat de la manca d'internalització i processos de reciclatge [46]. Kamp et al. va descriure cinc famílies més amb aquesta mutació i en el model de Drosophila, va confirmar la implicació de Rab11 en el procés [57]. Altres mutacions identificades com a causals de SRNS, estaven en el gen GAPVD1, (regulador endosòmic) i probablement en el gen ANKFY1 (Ankyrin Repeat i FYVE Domain Containing 1). Ambdós gens van interactuar amb Rab5 i les mutacions, per contra, van augmentar la unió a RAB5 unida a GTP. La interacció de GAPVD1 i la nefrina, una proteïna estructural clau al diafragma d'escletxa, suggereix que el tràfic endocític de nefrina pot tenir un paper en una patogènesi mediada per RAB5- del SRNS [45].
3.1.2. Túbuls renals
Les funcions tubulars, principalment les implicades en la reabsorció de proteïnes, estan influenciades en gran mesura per l'alteració del trànsit vesicular. A la rata hipertensiva amb caputxa, un model d'hipertensió associadamalaltia renal, Rab38 afecta l'excreció de proteïnes urinàries al túbul proximal. Utilitzant cèl·lules LLC-PK1 del túbul proximal cultivades, la derrota de l'ARNm de Rab38 va reduir l'endocitosi de l'albúmina col·loïdal acoblada a l'or [49]. A més del paper de Rab38 a les cèl·lules tubulars epitelials, també s'ha identificat un paper rellevant de Rab7 en la protecció del desenvolupament de la transició mesenquimal endotelial (EMT) i l'apoptosi quan s'indueix una sobrecàrrega d'albúmina. La sobrecàrrega d'albúmina a l'activació induïda per cèl·lules tubulars de la MMP-2, metaloproteinasa de la matriu-2, degrada el col·lagen de tipus IV i redueix l'engrossiment de la membrana basal tubular. La sobreexpressió de Rab7 redueix l'activitat de MMP-2 preservant l'estructura de la membrana basal tubular. El resultat d'aquest estudi obre la possibilitat que l'activació de Rab7 resulti útil per protegir l'impacte de la sobrecàrrega de proteïnes en el fluid intratubular reduint l'EMT, com passa en la nefropatia diabètica [50]. A més, Slp2-a, un efector de Rab27A, regula l'orientació apical de la podocalyxina i el seu soci d'unió, l'ezrin, en concert amb Rab27A. Els autors van establir un model d'expressió de claudina-2 mitjançant el transport de podocalyxina a la superfície apical mitjançant la funció del complex Slp{2-a-Rab27A [51], que contribueix a la quantitat de proteïna d'unió estreta. .
Finalment, s'ha estudiat el paper de les proteïnes Rab en el túbul col·lector. L'aquaporina és una proteïna del canal d'aigua regulada per vasopressina responsable de la reabsorció osmòtica d'aigua mitjançant els conductes col·lectors. En presència de vasopressina, Rab7 i la classificació de proteïnes vacuolars 35 (Vps35) participen en la classificació d'AQP2 en endosomes primerencs en condicions de vehicles i tràfic de membrana apical [58].
on comprar cistanche
3.1.3. Alliberament d'exosomes
L'impacte de les proteïnes Rab en l'alliberament d'exosomes també s'ha avaluat amb Rab27 jugant un paper rellevant. Dos estudis recents identifiquen que la inhibició o l'activació de l'expressió de Rab27 provoca una reducció o augment de l'alliberament d'exosomes dels podòcits. En el primer d'aquests estudis, la sobreexpressió de KIBRA va estabilitzar Rab27, evitant la seva degradació a través de la via ubiquitina-proteasoma [59]. En el segon, en un model de resposta inflamatòria a cèl·lules epitelials tubulars proximals, eliminar Rab27a va inhibir la resposta inflamatòria excessiva a través de la via CHAC1/NF-κB. Això es va deure a l'acumulació intracel·lular del miR-26a, que va retardar així el desenvolupament de la diabetis.malaltia de ronyó [52].
3.2. Rab-3A/Rabphilin-3A Complex aMalaltia de ronyó
En estudis d'associació genètica, el nostre grup va identificar SNP relacionats amb el risc de desenvolupar microalbuminúria mitjançant l'ús de dades genètiques i metabolòmiques combinades d'una població general, trobant una associació entre un polimorfisme del gen RPH3A i els Emirats Àrabs Units [60]. Recentment, a les dades del Strong Heart Study, es van anotar un total de 277 variants en els gens RPH3A, RPH3AL (Rabphilin 3A like), RAB3IL1 (RAB3A interacting protein-like 1) i RAB27A estaven disponibles per a l'anàlisi d'associació amb la progressió dels Emirats Àrabs Units i GFR. al llarg del temps. L'ús de models d'efectes mixts per tenir en compte la relació familiar i l'ajust per possibles factors de confusió, els polimorfismes a RAB3IL1 i RPH3A van mostrar una associació significativa suggerent amb la progressió dels nivells dels Emirats Àrabs Units i GFR (dades no publicades). A més, un estudi anterior de la cohort de Framingham també va mostrar una associació entre els Emirats Àrabs Units i RPH3A [61].
L'any 2003, Rastaldi et al. va investigar Rph3A i Rab3A com a possibles jugadors en la biologia dels podòcits. A partir del fet que Rph3A s'uneix a Rab3A, és un complex necessari per a l'acoblament de vesícules sinàptiques a la seva membrana diana i que s'uneixen amb proteïnes citoesquelètics a les neurones, vesical i citoesquelètic també són importants per a l'homeòstasi dels podòcits [47]. El complex Rab3A-Rph3A s'ha demostrat en neurones i estructures neuroendocrines, així com enronyonsde ratolins, rates i humans en podòcits al voltant de vesícules contingudes en els processos del peu [62, 63]. A més, en biòpsies humanes de pacients proteïnúrics amb glomeruloesclerosi focal i segmentària, també es va identificar un augment de l'expressió Rab3A-Rph3A [47]. El paper potencial d'aquestes molècules enrenalEl mateix grup va estudiar encara més els danys en un model de ratolins Rab3A amb una dieta alta en glucosa. Els ratolins eliminadors van desenvolupar una plasticitat alterada de l'actina dels podòcits amb danys als podòcits i proteïnúria. A més, en el model amb una dieta alta en glucosa,renales van desenvolupar lesions similars a les de la nefropatia diabètica humana [64].
El nostre grup en un treball recent ha identificat que Rph3A s'expressa i colocalitza amb marcadors moleculars de vies endocíticas i exocíticas en nefròcits pericàrdics de Drosophila melanogaster. El nefròcit és una cèl·lula que combina podòcit irenalEl túbul proximal funciona i està implicat en l'eliminació de productes de rebuig de l'hemolinfa i els túbuls de Malpighi, una estructura considerada anàloga a larenalsistema tubular [48]. Hi ha dues poblacions de nefròcits diferents: els nefròcits de cèl·lules garland al voltant de l'esòfag (binucleats) i els nefròcits pericàrdics (mononucleats) situats juntament amb el cor, tots dos similars funcionalment, estructuralment i molecularment als podòcits humans [65].
Diversos estudis mostren que la via endocítica té un paper important en el desenvolupament, manteniment i dany del podòcit i pot provocar alteracions en la morfologia cel·lular [66–68]. La interferència de Rph3A redueix l'expressió de Rab3a i l'ortòleg de Drosophila del factor de transcripció Krüppel-like factor 15 (KLF15) és un factor de transcripció de dit de zinc altament expressat als glomèruls i les cèl·lules intersticials. Té un paper protector en models proteïnúrics, en reduir la lesió tubular i podòcita,renalfibrosi i lesió mesangial. Aquests nivells de lesió reduïts promouen l'alteració de les vies endocítiques que finalment perden el destí cel·lular [69]. Es va observar un impacte morfològic sobre els nefròcits a diversos nivells: (a) interrupció de la membrana basal i (b) modificacions del citoesquelet que condueixen a l'absència de canals laberíntics i pèrdua de nefròcits (figura 2).
La interferència de Rph3A també afecta l'expressió dels gens directament implicats en l'estructura i la funció dels nefròcits. Les proteïnes Sns i Kirra, nefrina humana i ortòlegs neph1, respectivament, que interaccionen a través dels seus dominis extracel·lulars per formar el diafragma del nefròcit [70], es redueixen (silencian). L'absència d'expressió de Sns condueix a una reducció espectacular del nombre de nefròcits, d'acord amb estudis recents que han documentat la importància dels Sns citoplasmàtics en la regulació de l'organització de l'actina intranefròcit [71]. A més, el sistema Cubilin-Amnionless, encarregat de l'endocitosi de proteïnes de petita mida a través dels canals laberíntics [72], també es veu afectat per la interferència Rph3A. La reducció de la ingesta de proteïnes pel nefròcit resulta d'una disminució de l'expressió de Cubilin i del tràfic vesicular afectat per nivells baixos de KLF15 [48] (Figura 2). Ambdós sistemes, proteïnes Sns i proteïnes Cubillin, es poden alterar per una reducció de l'expressió gènica o una localització errònia de qualsevol dels seus components. El nostre estudi destaca el paper de la regulació recíproca entre els components del citoesquelet i les proteïnes del diafragma del nefròcit com a essencial per a la filtració de la mida i la càrrega i proporciona dades per donar suport als resultats anteriors en el model de ratolins knockout Rab3A, que va induir proteinúria irenalinsuficiència [64].
Simultàniament, el nostre grup ha analitzat l'impacte de la glucosa alta i l'angiotensina II en el sistema Rab3A-Rph3A en podòcits humans immortalitzats i en pellets de cèl·lules d'orina de pacients amb hipertensió i diabetis [73]. Els nostres resultats van suggerir que el sistema Rab3A Rph3A podria estar implicat en les alteracions observades en podòcits lesionats i que es podria activar un mecanisme per reduir el dany mitjançant la millora del transport vesicular dirigida per aquest sistema. Finalment, les dades preliminars del nostre grup van trobar que Rph3A també s'expressa en els miocardiòcits de Drosophila i el silenciament de Rph3A va tenir un fort impacte en l'organització de les fibres i els paràmetres cardíacs funcionals [74]. En resum, el sistema Rab3A-Rph3A hi juga un paperronyómecanismes de dany. Si pot tenir o no un paper en la disfunció orgànica concomitant, es converteix en un camp d'investigació atractiu que requereix atenció en el futur.
4. Conclusions
Les Rab-GTPases són proteïnes que medien el transport intercompartimental de vesícules que transporten càrregues dins i fora de cèl·lules i orgànuls. Els Rabs tenen un paper predominant en la regulació del tràfic de vesícules a les cèl·lules, que són integrants de molts processos cel·lulars, com ara la proliferació cel·lular, la nutrició cel·lular, la resposta immune innata, la mitosi i l'apoptosi. Així, els Rabs són dianes moleculars potencials en diverses malalties com el càncer, les malalties cardiovasculars, els trastorns immunològics i les malalties neurodegeneratives. Tanmateix, l'impacte de l'expressió alterada de Rabs s'entén menys en òrgans específics on el tràfic vesicular té una gran rellevància en la seva estructura i funció, com ara en elronyó.Estudis recents han revelat la importància del complex Rab3A-Rph3A en la morfologia, pèrdua cel·lular i funció de fifiltració en elronyó. També, recentment al cor de Drosophila, convertint-lo en un nou actor molecular en la patogènesi derenali la disfunció cardíaca i ser un camp actual d'interès amb potencials aplicacions terapèutiques. En aquest moment, diverses preguntes sobre el mecanisme exacte d'acció queden sense resposta i requeriran investigacions futures.
cistanche en venda
