Mucina
As mucinas son unha familia de proteínas de alto peso molecular e moi glicosiladas (glicoproteínas) producidas polas células dos tecidos epiteliais da maioría dos metazoos, que son a parte principal das secrecións mucosas.[1] A principal característica das mucinas é a súa capacidade para formar xeles, polo que son un compoñente chave na maioría das secrecións con textura xelatinosa ou mucosa, cumprindo funcións que van desde a lubricación á sinalización celular pasando pola formación de barreiras físicas e químicas onde con frecuencia xogan un papel inhibitorio.[1] Algunhas mucinas están relacionadas co control da mineralización de tecidos, como por exemplo na formación do nácar en moluscos,[2] a calcificación en equinodermos [3] e a formación de óso en vertebrados.[4] Estas proteínas cumpren tamén unha función no sistema inmune atrapando organismos patóxenos. A sobreexpresión de mucinas, en especial da MUC1 está asociada a moitos tipos de cancro.[5]
A pesar de que moitas mucinas están unidas á membrana plasmática debido a que posúen un dominio hidrofóbico que favorece a súa retención na membrana plasmática, a maior parte das mucinas son segregadas na superficie das mucosas ou formando parte de fluídos biolóxicos tales como a saliva.
Xenes
[editar | editar a fonte]Por medio da clonación de ADNc distingúironse polo menos dezanove xenes humanos responsables da codificación de mucinas: MUC1, MUC2, MUC3A, MUC3B, MUC4, MUC5AC, MUC5B, MUC6, MUC7, MUC8, MUC12, MUC13, MUC15, MUC16, MUC17, MUC19, e MUC20.[6]
As principais mucinas segregadas nas vías aéreas son a MUC5AC e MUC5B, entanto que a MUC2 se segrega principalmente no intestino e en pequena proporción nas vías aéreas.
Estrutura proteica
[editar | editar a fonte]As mucinas maduras están compostas por dúas rexións ben definidas:
- As rexións amino e carboxilo terminais están moi pouco glicosiladas, pero son ricas en cisteína. Os residuos de cisteína participan no establecemento de enlaces disulfuro dentro e entre os monómeros de mucina.
- Unha grande rexión central formada por múltiples repeticións en tándem de 10 a 80 residuos na que polo menos a metade dos aminoácidos son serinas ou treoninas. Esta área sofre modificación postraducional ao agregárselle centos de residuos de oligosacáridos unidos por enlace O-glicosídico. Tamén é posible atopar oligosacáridos unidos por enlace N-glicosídico, aínda que en moita menor proporción.
Glicosilación e agregación
[editar | editar a fonte]Os xenes de mucina codifican para a síntese de monómeros de mucina, os cales se sintetizan como núcleos de apomucina con forma de cilindro, que son logo modificados postraducionalmente por un proceso de glicosilación excepcionalmente abundante.
A densa cuberta de azucres das mucinas dálles unha considerable capacidade para asimilar e reter moléculas de auga, facéndoas tamén moi resistentes á proteólise, o cal pode ser unha característica importante para o mantemento das barreiras mucosas.
As mucinas segréganse como agregados masivos con masas moleculares que están entre un millón e dez millóns de daltons. Dentro destes agregados, os monómeros de mucina están unidos entre si principalmente por medio de interaccións non covalentes, aínda que as pontes disulfuro intramoleculares (covalentes) poden ter tamén un papel importante neste proceso.
Secreción mucosa
[editar | editar a fonte]Cando se produce o adecuado estímulo, a proteína MARCKS (myristylated alanine-rich C kinasa substrate, substrato para a quinase C rica en alanina miristilada) coordina a secreción da mucina que se encontra nas vesículas cheas de mucina presentes dentro das células epiteliais especializadas.[7] A fusión destas vesículas coa membrana plasmática provoca a liberación da mucina, ao tempo que o intercambio de Ca2+ por Na+ aumenta unhas 600 veces. O resultado é un produto viscoelástico formado por unha rede de moléculas de mucina, as cales combinadas con outras secrecións (por exemplo as producidas polo epitelio respiratorio e as glándulas submucosas) forman o moco.[8] [9]
Importancia clínica
[editar | editar a fonte]En moitos adenocarcinomas obsérvase un aumento da produción de mucinas, como ocorre nos cancros de páncreas, pulmón, mama, ovario, colon e outros tecidos. As mucinas presentan unha sobreexpresión en enfermidades pulmonares tales como a asma, bronquite, enfermidade pulmonar obstrutiva crónica (EPOC), ou fibrose quística. Dúas mucinas de membrana, MUC1 e MUC4 foron moi estudadas pola súa implicación patolóxica no proceso destas doenzas.[10][11][12][13] As mucinas están investigándose como posibles marcadores diagnósticos de procesos malignos e outras doenzas nas cales hai unha produción excesiva ou aberrante das mesmas.
Os depósitos anormais de mucinas son tamén responsables de certos edemas faciais observados no hipotiroidismo non tratado. Este edema tamén aparece na área pretibial.[14]
Notas
[editar | editar a fonte]- ↑ 1,0 1,1 Marin, F.; Luquet, G.; Marie, B.; Medakovic, D. (2007). "Molluscan Shell Proteins: Primary Structure, Origin, and Evolution". Current Topics in Developmental Biology 80: 209. doi:10.1016/S0070-2153(07)80006-8.
- ↑ Marin, F.; Corstjens, P.; De Gaulejac, B.; De Vrind-De Jong, E.; Westbroek, P. (2000). "Mucins and molluscan calcification. Molecular characterization of mucoperlin, a novel mucin-like protein from the nacreous shell layer of the fan mussel Pinna nobilis (Bivalvia, pteriomorphia)". The Journal of Biological Chemistry 275 (27): 20667–20675. PMID 10770949. doi:10.1074/jbc.M003006200.
- ↑ Boskey, A. (2003). "Biomineralization: an Overview". Connective Tissue Research 44 (1): 5–9. doi:10.1080/713713622.
- ↑ RJ Midura, VC Hascall (1996). "Bone sialoprotein–a mucin in disguise?". Glycobiology 6 (7): 677–81. PMID 8953277. doi:10.1093/glycob/6.7.677.
- ↑ Niv Y (2008). "MUC1 and colorectal cancer pathophysiology considerations". World J. Gastroenterol. 14 (14): 2139–41. PMC 2703837. PMID 18407586. doi:10.3748/wjg.14.2139.
- ↑ J. Perez-Vilar, R. L. Hill (2004). Academic Press/Elsevier, ed. "Mucin Family of Glycoproteins". Encyclopedia of Biological Chemistry (Lennarz & Lane, EDs.) (Oxford) 2: 758–764.
- ↑ Li Y.; Martin, LD; Spizz, G; Adler, KB (2 de noviembre de 2001). "MARCKS protein is a key molecule regulating mucin secretion by human airway epithelial cells in vitro". J Biol Chem 276 (44): 40982–90. PMID 11533058. doi:10.1074/jbc.M105614200.
- ↑ Rogers, DF (September 2007). "Physiology of airway mucus secretion and pathophysiology of hypersecretion". Respir Care 52 (9): 1134–1146. PMID 17716382.
- ↑ Perez-Vilar, J (2008). "Mucin granule intraluminal organization". Am J Respir Cell Mol Biol 36 (2): 183–190. PMC 2176109. PMID 16960124. doi:10.1165/rcmb.2006-0291TR.
- ↑ Singh, AP; Moniaux, N; Chauhan, SC; Meza, JL; Batra, SK (2004). "Inhibition of MUC4 expression suppresses pancreatic tumor cell growth and metastasis.". Cancer Research 64 (2): 622–30. PMID 14744777. doi:10.1158/0008-5472.CAN-03-2636.
- ↑ Singh Ajay P.; Chauhan, Subhash C.; Bafna, Sangeeta; Johansson, Sonny L.; Smith, Lynette M.; Moniaux, Nicolas; Lin, Ming-Fong; Batra, Surinder K. (2006). "Aberrant expression of transmembrane mucins, MUC1 and MUC4, in human prostate carcinomas". The Prostate 66 (4): 421–429. PMID 16302265. doi:10.1002/pros.20372.
- ↑ Singh, A. P.; Chaturvedi, P.; Batra, S. K. (2007). "Emerging Roles of MUC4 in Cancer: A Novel Target for Diagnosis and Therapy". Cancer Research 67 (2): 433–436. PMID 17234748. doi:10.1158/0008-5472.CAN-06-3114.
- ↑ Ali, M; Hutton, D; Wilson, J; Pearson, J (2005). "Major Secretory Mucin Expression in Chronic Sinusitis". Otolaryngology - Head and Neck Surgery 133 (3): 423–428. PMID 16143194. doi:10.1016/j.otohns.2005.06.005.
- ↑ Hanberg, Allen "Medical Surgical Nursing: clinical management for positive outcomes" Black and Hawk (Eds.). ElSevier 2009.
