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Inmunología de los receptores scavanger

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Los receptores scavanger son una superfamilia de receptores de la superficie celular amplia y diversa. Sus propiedades se registraron por primera vez en 1979 por los doctores Brown y Goldstein, siendo la propiedad definitoria la habilidad para unirse y eliminar las lipoproteínas de baja densidad (LDL, en inglés) modificadas.[1]​ En la actualidad, se sabe que los receptores scavanger están implicados en una amplia variedad de procesos, como: la homeostasis, la apoptosis, la limpieza de enfermedades inflamatorias y de patógenos. Los receptores scavanger se encuentran, principalmente, en las células mieloides y otras células que se unen a numerosos ligandos, Las células de Kupffer del hígado son especialmente ricas en receptores scavenger (SR), entre ellos SR-A I, SR-A II y MARCO.[2]​

Función

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La superfamilia de receptores scavanger se define por su capacidad de reconocer y unirse a una variedad amplia de ligandos comunes. Estos ligandos incluyen: polianiónicos que incluyen a las lipoproteínas, las células apoptóticas, los ésteres de colesterol, los fosfolípidos, los proteoglicanos, la ferritina y los carbohidratos.[3]​ Esta amplia variedad de reconocimiento permite a los receptores scavanger desempeñar un papel importante en la homeostasis y en la lucha contra enfermedades. Esto se logra a través del reconocimiento de varios PAMP y patrones moleculares asociados a daños (DAMP, en inglés), lo que conduce a la eliminación o barrido de patógenos con el reconocimiento de los PAMP y la eliminación de las células apoptóticas, antígenos autorreactivos y los productos del estrés oxidativo.

En las lesiones ateroscleróticas, los macrófagos que expresan receptores scavanger en su membrana plasmática captan de forma agresiva las LDL oxidadas depositadas en la pared del vaso sanguíneo y se convierten en células espumosas. Asimismo, secretan diversas citoquinas inflamatorias y aceleran el desarrollo de la aterosclerosis.

Tipos

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Schematic collection of the scavenger receptor superfamily. Classes A-J are displayed with their respective domains. All classes have a mammalian orthologue, with the exception of C.

Los receptores scavanger son increíblemente diversos y, por lo tanto, se organizan de muchas clases diferentes, empezando por la A y continuando hasta la L.[4]​ Esta organización se basa en sus propiedades estructurales. Debido a la diversidad y las investigaciones en curso sobre los receptores scavanger, los receptores carecen de una nomenclatura[5]​ aceptada y se han descrito con nombres diferentes. En 2014 se propuso una nueva nomenclatura que algunos investigadores han utilizado, aunque no tiene un reconocimiento oficial.[6]​

La clase A se expresa principalmente en el macrófago, como una proteína cuyo peso molecular es de unos 80 kDa y forma un trímero; está compuesta por:

1) dominio citosol,

2) dominio transmembrana,

3) dominio espaciador,

4) dominio hélice superenrollada helico-alfa,

5) dominio similar al colágeno y

6) dominio rico en cisteína.[7]​

La clase B tiene dos regiones transmembrana.

La clase C es una proteína transmembrana cuyo N-terminal se encuentra fuera de la célula.

Clase A

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Los receptores de clase A son una proteína de membrana de tipo II que utiliza su dominio, similar al colágeno, para la unión del ligando.

Algunos de sus miembros son: los receptores scavanger tipo 1 (SR-A1), que son un trímero con un peso molecular de unos 220 a 250 kDa (el peso molecular de la proteína monomérica es de unos 80 kDa)Se unen preferentemente a las LDL modificadas, ya sean aciladas (acLDL) u oxidadas (oxLDL). Otros ligandos incluyen: el β-amiloide, las proteínas de choque térmico, las moléculas de superficie de bacterias Gram-positivas y Gram-negativas, el virus de la hepatitis C.

El receptor SR-A1 puede ser empalmado de forma alterna para generar un truncamiento en el C-terminal; está contenido en el retículo endoplasmático y, al igual que en la versión sin empalmar, tiene una afinidad fuerte por la unión de ligandos polianiónicos.

  • El receptor SCARA1 o MSR1 (SR-A1): además de en los macrófagos, puede encontrarse en las células musculares lisas vasculares y en los tejidos endoteliales; el estrés oxidativo potencia su presencia en el endotelio.
  • El receptor SCARA2 o MARCO (SR-A6): solo se encuentra en los macrófagos del peritoneo, los ganglios linfáticos, el hígado y zonas específicas del bazo. Las bacterias y su lipopolisacárido estimulan su expresión; el SR-A6 no puede unirse a las LDL modificadas.
  • El receptor SCARA3, MSRL1 o APC/ (SR-A3): desempeña un papel importante en la protección contra las especies reactivas del oxígeno (ROS).
  • El receptor SCARA4 o COLEC12 (SR-A4): actúa como receptor para la detección, captación y destrucción de las LDL modificadas debido a la oxidación en las células endoteliales vasculares.
  • El receptor SCARA5 o TESR (SR-A5): localizado en diversos tejidos, como el pulmón, la placenta, el intestino, el corazón y las células epiteliales, tiene una gran afinidad por las bacterias, pero no por las LDL modificadas.

Clase B

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El cúmulo de diferenciación (CD36) y el receptor scavanger de clase BI están identificados como genes que codifican los receptores de las LDL oxidadas y se clasifican como receptores scavanger B (SR-B). Ambas proteínas tienen dos dominios transmembrana con un bucle extracelular y se concentran en un microdominio específico de la membrana plasmática, las caveolas.

Entre sus miembros se encuentran:

  • El receptor SCARB1 o CD26L1 (SR-B1): puede interactuar no solo con las LDL oxidadas, sino también con las LDL normales y las lipoproteínas de alta densidad (HDL, en inglés) y desempeña un papel importante en su transporte al interior de las células. Estudios recientes han indicado que es probable que el SR-B1 sea el principal receptor implicado en el metabolismo de las HDL en ratones y humanos.[8]​[9]​ Además de a las LDL y las HDL, el SR-B1 se une a virus y bacterias. El receptor SR-B1 se encuentra en los hepatocitos, las células esteroidogénicas, la pared arterial y los macrófagos. Las mutaciones en el SR-B1 tienen un efecto negativo sobre la fertilidad y la respuesta inmunitaria innata y resultan en un aumento de la aterosclerosis.
  • Receptor SCARB2
  • El receptor SCARB3 o CD36 (SR-B2): se cree que está implicado en la adhesión celular, en el desarrollo de los vasos sanguíneos, en la fagocitosis de las células apoptóticas y en el metabolismo de los ácidos grasos de cadena larga. Además, se ha demostrado que el CD36 está muy implicado en la migración y la señalización de macrófagos, así como en la protección del huésped contra las bacterias, los hongos y los parásitos de la malaria. En modelos experimentales de aterosclerosis en ratones, en los que se ha eliminado el gen del CD36, los ratones presentan un número reducido de lesiones ateroscleróticas.[10]​ El Cd36 puede encontrarse en muchas células diferentes, por ejemplo, en las células que responden a la insulina, en las células hemotopoyéticas como las plaquetas, los monocitos y los macrófagos, en las células endoteliales y en las células epiteliales especializadas de las mamas y los ojos.

Otros

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Se han descubierto algunos receptores que pueden unirse a las LDL oxidadas.

El CD68 y su homólogo en el ratón, la macrosialina, tienen un único dominio N-terminal similar a la mucina.

La mucina es una sustancia viscosa de origen natural (como se encuentran muchos tipos de nattō u okra) que está compuesta por una proteína y polisacáridos unidos por enlace covalente. Un receptor scavanger de clase C de Drosophila (dSR-C1) también tiene una estructura similar a la mucina.

El receptor LDL oxidado similar a la lectina-1 (LOX-1) se aisló de una célula endotelial aórtica; recientemente, se ha descubierto en macrófagos y células musculares lisas vasculares de los vasos arteriales. La expresión de LOX-1 es inducida por estímulos inflamatorios, por lo que se cree que LOX-1 está implicado en el desarrollo de las lesiones ateroscleróticas.[11]​

Enlaces externos

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Scavenger + receptors en los Encabezamientos de Temas Médicos (MeSH, en inglés) de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos.

Human scavenger-like receptors (en inglés) en la base de datos Membranome.

Referencias

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  1. ↑ Patten DA, Shetty S (2018). «"More Than Just a Removal Service: Scavenger Receptors in Leukocyte Trafficking"». Frontiers in Immunology 9: 2904. 
  2. ↑ Murphy K, Weaver C (2017). Janeway's immunobiology (Ninth ed. edición). New York, NY, USA. ISBN 978-0-8153-4505-3. 
  3. ↑ Zani IA, Stephen SL, Mughal NA, Russell D, Homer-Vanniasinkam S, Wheatcroft SB, Ponnambalam S (May 2015). «"Scavenger receptor structure and function in health and disease"». Cells. 4 (2): 178-201. 
  4. ↑ PrabhuDas MR, Baldwin CL, Bollyky PL, Bowdish DM, Drickamer K, Febbraio M, et al. (May 2017). «"A Consensus Definitive Classification of Scavenger Receptors and Their Roles in Health and Disease"». Journal of Immunology. 198 (10): 3775-3789. PMID 28483986. 
  5. ↑ Prabhudas M, Bowdish D, Drickamer K, Febbraio M, Herz J, Kobzik L, et al. (March 2014). «"Standardizing scavenger receptor nomenclature"». Journal of Immunology. 192 (5): 1997-2006. PMID 24563502. doi:10.4049/jimmunol.1490003. 
  6. ↑ Pombinho R, Sousa S, Cabanes D (November 2018). «"Scavenger Receptors: Promiscuous Players during Microbial Pathogenesis"». Critical Reviews in Microbiology. 44 (6): 685-700. PMID 30318962. doi:10.1080/1040841X.2018.1493716. 
  7. ↑ Matsumoto A, Naito M, Itakura H, Ikemoto S, Asaoka H, Hayakawa I, et al. (December 1990). «"Human macrophage scavenger receptors: primary structure, expression, and localization in atherosclerotic lesions"». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 87 (23): 9133-7. PMID 2251254. doi:10.1073/pnas.87.23.9133. 
  8. ↑ Rigotti A, Trigatti BL, Penman M, Rayburn H, Herz J, Krieger M (November 1997). «"A targeted mutation in the murine gene encoding the high density lipoprotein (HDL) receptor scavenger receptor class B type I reveals its key role in HDL metabolism"». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 94 (23): 12610-5. PMID 9356497. 
  9. ↑ Khovidhunkit W (April 2011). «"A genetic variant of the scavenger receptor BI in humans".». The New England Journal of Medicine. 364 (14): 1375–6. PMID 21470028. doi:10.1056/nejmc1101847. 
  10. ↑ Kuchibhotla S, Vanegas D, Kennedy DJ, Guy E, Nimako G, Morton RE, Febbraio M (April 2008). «"Absence of CD36 protects against atherosclerosis in ApoE knock-out mice with no additional protection provided by absence of scavenger receptor A I/II"». Cardiovascular Research 78: 185-96. PMID 18065445. doi:10.1093/cvr/cvm093. 
  11. ↑ Mehta JL, Chen J, Hermonat PL, Romeo F, Novelli G (January 2006). «"Lectin-like, oxidized low-density lipoprotein receptor-1 (LOX-1): a critical player in the development of atherosclerosis and related disorders"». Cardiovascular Research. 69 (1): 36–45. PMID 16324688. doi:10.1016/j.cardiores.2005.09.006. 
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