Fibronectina: estructura y funciones
La fibronectina es una clase de glucoproteína que pertenece a la matriz extracelular. Este tipo de proteínas, por lo general, se encargan de unir o enlazar la membrana celular a las fibras de colágeno que se encuentran en el exterior.
El nombre “fibronectina” proviene de un vocablo compuesto por dos palabras en latín, la primera es “fibra” que significa fibra o filamento y, la segunda “necter” que significa conectar, enlazar, pegar o ligar.
La fibronectina fue visualizada por primera vez en 1948 como un contaminante del fibrinógeno preparado por el proceso de fraccionamiento con etanol frío de Cohn. Esta se identificó como una glucoproteína plasmática única que poseía las características de una globulina insoluble en frío.
Esta proteína posee un alto peso molecular y se ha relacionado con una gran variedad de funciones en el interior de los tejidos. Entre ellas se encuentra la adhesión entre célula y célula, la organización del citoesqueleto, la transformación oncogénica, entre otras.
La fibronectina se distribuye por muchos lugares del cuerpo a través de su forma soluble en el plasma sanguíneo, el líquido cefalorraquídeo, el líquido sinovial, el líquido amniótico, el fluido seminal, la saliva y los exudados inflamatorios.
Investigadores han informado que las concentraciones plasmáticas de fibronectina se elevan cuando las mujeres embarazadas sufren de preclamsia. Así pues, este incremento en la concentración de fibronectina ha sido incorporado por los especialistas para diagnosticar las pacientes dicha condición.
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Las fibronectinas son glucoproteínas grandes, las cuales poseen un peso molecular de aproximadamente 440 kDa. Están compuestas por cerca de 2.300 aminoácidos, que representan el 95% de la proteína, pues el otro 5% son carbohidratos.
Los distintos análisis que se han realizado sobre la secuencia genómica y transcriptómica (ARN mensajero) de la proteína han señalado que esta se compone de tres bloques de secuencias homologas repetidas, con longitudes de 45, 60 y 90 aminoácidos cada una.
Los tres tipos de secuencias comprenden más del 90% de la estructura total de las fibronectinas. Las secuencias homólogas de tipo I y II son bucles unidos entre sí por puentes disulfuro. Estos bucles contienen 45 y 60 residuos de aminoácidos cada uno, respectivamente.
Las secuencias homólogas de tipo III corresponden a 90 aminoácidos ordenados de forma lineal y sin puentes disulfuro en su interior. Sin embargo, algunos de los aminoácidos internos de las secuencias homólogas de tipo III tienen grupos sulfhídricos libres (R-S-H).
Las tres secuencias homólogas se pliegan y se organizan en una matriz más o menos lineal para formar dos “brazos diméricos” de subunidades proteicas casi idénticas. Las diferencias entre las dos subunidades surgen de eventos de maduración post-transcripcionales.
Las fibronectinas se pueden observar generalmente de dos formas. Una forma abierta que se observa cuando se depositan sobre la superficie de la membrana y que se encuentran listas para enlazarse con algún otro componente del exterior celular. Esta forma solo se observa mediante microscopia electrónica.
La otra forma se puede apreciar en soluciones fisiológicas. Los extremos de cada brazo o prolongación se encuentran doblados hacia el centro de la proteína, uniéndose a través de los extremos carboxilo de los sitios de unión a colágeno. En esta forma la proteína tiene un aspecto globular.
Las propiedades de multiadhesión de la fribonectina se originan debido a la presencia de diferentes dominios que poseen valores elevados de afinidad para sustratos y proteínas diferentes.
Los “brazos diméricos” se pueden dividir en 7 dominios funcionales diferentes. Estos son clasificados según el sustrato o dominio al cual se une cada uno. Por ejemplo: El dominio 1 y el dominio 8, son dominios de unión a la proteína fibrina.
El dominio 2 posee propiedades de unión al colágeno, el dominio 6 es una región de adhesión celular, es decir que le permite anclarse en casi cualquier membrana o superficie externa de las células. Las funciones de los dominios 3 y 5 son desconocidas aún en la actualidad.
En el dominio 9 se ubica el extremo carboxilo o extremo C-terminal de la proteína. Las regiones de adhesión celular del dominio 6 poseen el tripéptido constituido por la secuencia de aminoácidos Arginina-Glicina-Asparagina (Arg-Gly-Asp).
Este tripéptido es compartido por varias proteínas como el colágeno y las integrinas. El mismo es la estructura mínima requerida para el reconocimiento de la membrana plasmática por las fibronectinas e integrinas.
La fibronectina, cuando se encuentra en su forma globular, representa una forma soluble y libre en la sangre. Sin embargo, en las superficies celulares y en la matriz extracelular esta se encuentra en forma “abierta”, rígida e insoluble.
Algunos de los procesos en los que destaca la participación de las fibronectinas son la unión de célula a célula, la unión, conexión o adherencia celular a membranas plasmáticas o basales, la estabilización de los coágulos sanguíneos y la cicatrización de heridas.
Las células se adhieren a un sitio específico en la fibronectina a través de una proteína receptora conocida como “integrina”. Esta proteína atraviesa la membrana plasmática hasta el interior de la célula.
El dominio extracelular de las integrinas se une a la fibronectina, mientras que el dominio intracelular de las integrinas se encuentra adherido a los filamentos de actina. Este tipo de anclaje le permite trasmitir la tensión que se genera en la matriz extracelular hacia el citoesqueleto de las células.
Las fibronectinas participan en el proceso cicatrización de las heridas. Estas, en su forma soluble, se depositan sobre las fibras de colágeno adyacentes a la herida, ayudando a la migración de los fagocitos, los fibroblastos y a la proliferación celular en la herida abierta.
El proceso de curación real comienza cuando los fibroblastos “giran” la red de fibronectinas. Esta red actúa como una especie de andamio o soporte para que se depositen las nuevas fibras de colágeno, el heparán sulfato, el proteoglicano, el condrotín sultafo y los demás componentes de la matriz extracelular que son requeridos para reparar el tejido.
La fibronectina también está implicada en el movimiento de las células epidérmicas, ya que a través del tejido granuloso ayuda a reorganizar la membrana basal que se encuentra debajo de la epidermis en los tejidos, lo que ayuda a que ocurra la queratinización.
Todas las fibronectinas tienen funciones indispensables para todas las células; participan en procesos tan diversos como la migración y la diferenciación celular, la homeostasis, la cicatrización de heridas la fagocitosis, entre otros.
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