Apelin (también conocido como APLN ) es un péptido que en humanos está codificado por el gen APLN . [5] Apelina es el ligando endógeno para el receptor APJ acoplado a proteína G [6] [7] [8] [9] [10] que se expresa en la superficie de algunos tipos de células. [11] Se expresa ampliamente en varios órganos como el corazón, pulmón, riñón, hígado, tejido adiposo , tracto gastrointestinal , cerebro, glándulas suprarrenales, endotelio y plasma humano .
APLN | |||||||||||||||||||||||||
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Identificadores | |||||||||||||||||||||||||
Alias | APLN , APEL, XNPEP2, apelin | ||||||||||||||||||||||||
Identificaciones externas | OMIM : 300297 MGI : 1353624 HomoloGene : 8498 GeneCards : RSAP | ||||||||||||||||||||||||
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Ortólogos | |||||||||||||||||||||||||
Especies | Humano | Ratón | |||||||||||||||||||||||
Entrez |
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Ensembl |
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UniProt |
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RefSeq (ARNm) |
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Ubicación (UCSC) | Cr X: 129,65 - 129,65 Mb | Cr X: 48,03 - 48,03 Mb | |||||||||||||||||||||||
Búsqueda en PubMed | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
Wikidata | |||||||||||||||||||||||||
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Descubrimiento
Apelin es un péptido que fue identificado en 1998 por el equipo del profesor M. Fujino. [5]
Biosíntesis
El gen Apelin codifica una pre-proproteína de 77 aminoácidos, [5] con un péptido señal en la región N-terminal . Después de la translocación al retículo endoplásmico y la escisión del péptido señal, la proproteína de 55 aminoácidos puede generar varios fragmentos activos: un péptido de 36 aminoácidos correspondiente a la secuencia 42-77 (apelina 36), un péptido de 17 aminoácidos correspondiente a la secuencia 61-77 (apelina 17) y un péptido de 13 aminoácidos correspondiente a la secuencia 65-77 (apelina 13). Este último fragmento también puede sufrir una piroglutamilación al nivel de su residuo de glutamina N-terminal. Sin embargo, se ha cuestionado la presencia y / o las concentraciones de esos péptidos en el plasma humano. [12] Recientemente, se han identificado 46 péptidos de apelina diferentes que van desde apelina 55 (proapelina) a apelina 12 en el calostro bovino, incluidas las isoformas truncadas de C-ter. [13]
Funciones fisiologicas
Los sitios de expresión del receptor están claramente vinculados a las diferentes funciones que desempeña la apelina en el organismo.
Vascular
La expresión vascular del receptor [14] [15] participa en el control de la presión arterial [6] y su activación promueve la formación de nuevos vasos sanguíneos ( angiogénesis ). [15] [16] [17] [18] El efecto hipotensor de la apelina es el resultado de la activación de los receptores expresados en la superficie de las células endoteliales . [14] [15] Esta activación induce la liberación de NO, [19] un potente vasodilatador, que induce la relajación de las células del músculo liso de la pared arterial. Los estudios realizados en ratones sin el gen del receptor de apelina [20] han sugerido la existencia de un equilibrio entre la señalización de la angiotensina II , que aumenta la presión arterial y la señalización de la apelina, que reduce la presión arterial. La actividad angiogénica es consecuencia de la acción de la apelina sobre la proliferación y migración de las células endoteliales. La apelina se activa dentro de las cascadas de transducción celular (ERK, Akt y fosforilación de p70S6kinasa), [16] [21] que conducen a la proliferación de células endoteliales y la formación de nuevos vasos sanguíneos. [17] La desactivación del gen apelina se asocia con un retraso en el desarrollo de la vasculatura retiniana. [22]
Cardíaco
El receptor de apelina se expresa temprano durante el desarrollo embrionario del corazón, donde regula la migración de células progenitoras destinadas a diferenciarse en cardiomiocitos , las células contráctiles del corazón. [23] [24] Su expresión también se detecta en los cardiomiocitos del adulto, donde la apelina se comporta como uno de los estimulantes más potentes de la contractilidad cardíaca. [7] [25] [26] Los ratones envejecidos con knockout de apelina desarrollan deterioro progresivo de la contractilidad cardíaca. [27] Apelin actúa como mediador del control cardiovascular, incluso para la presión arterial y el flujo sanguíneo. Es uno de los estimuladores más potentes de la contractilidad cardíaca identificados hasta ahora y desempeña un papel en la remodelación del tejido cardíaco. Los niveles de apelina están aumentados en los ventrículos izquierdos de pacientes con insuficiencia cardíaca crónica y también en pacientes con enfermedad hepática crónica . [28]
Ejercicio
Se muestra que la concentración plasmática de apelina aumenta durante el ejercicio. [29] Paradójicamente, la apelina exógena en voluntarios sanos redujo el VO2 máximo en una prueba de resistencia. [30]
Cerebro
El receptor de apelina también se expresa en las neuronas de las áreas del cerebro involucradas en la regulación de la ingesta de agua y alimentos. [6] [31] [32] La inyección de apelina aumenta la ingesta de agua [6] y la apelina disminuye la secreción hipotalámica de la hormona antidiurética vasopresina . [33] Este efecto diurético de la apelina en asociación con su efecto hipotensor participa en la regulación homeostática de los fluidos corporales. La apelina también se detecta en áreas del cerebro que controlan el apetito, pero sus efectos sobre la ingesta de alimentos son muy contradictorios. [34] [35] [36]
Tejido adiposo
La apelina es expresada y secretada por los adipocitos , y su producción aumenta durante la diferenciación de los adipocitos y es estimulada por la insulina . [37] La mayoría de las personas obesas tienen niveles elevados de insulina, lo que puede ser la razón por la que se ha informado que las personas obesas también tienen niveles elevados de apelina. [37]
Digestivo
El receptor de apelina se expresa en varios tipos de células del tracto gastrointestinal : células similares a las enterocromafines del estómago ; [38] [39] células desconocidas del páncreas endocrino , [40] células epiteliales del colon . [41] En el estómago, la activación de los receptores en las células similares a enterocromafines por la apelina secretada por las células parietales puede inhibir la liberación de histamina por las células similares a enterocromafines, lo que a su vez disminuye la secreción de ácido por las células parietales. [39] En el páncreas, la apelina inhibe la secreción de insulina inducida por la glucosa. [42] Esta inhibición revela la interdependencia funcional entre la señalización de apelina y la señalización de insulina observada a nivel de adipocitos donde la insulina estimula la producción de apelina. [37] Recientemente, también se detectó la expresión del receptor en las células del músculo esquelético. Su activación interviene en la captación de glucosa y participa en el control de los niveles de glucosa en sangre glucemia . [43]
Hueso
La expresión del receptor también se observa en la superficie de los osteoblastos, los progenitores celulares implicados en la formación de hueso. [44]
Envejecimiento muscular
La expresión de apelina muscular disminuye con la edad en roedores y humanos. [45] Al complementar los ratones envejecidos con apelina exógena, el equipo del Dr. C. Dray demostró que el péptido podía promover la hipertrofia muscular y, en consecuencia, inducía un aumento de fuerza. [45] Este estudio también demostró que la apelina se dirige a las células musculares durante el envejecimiento por vías diferentes y complementarias: actúa sobre el metabolismo muscular activando una biogénesis mitocondrial dependiente de AMPK, promueve la autofagia y disminuye la inflamación en ratones envejecidos. [45] Además, el receptor de apelina también está presente en las células madre musculares y promueve la proliferación y diferenciación in vitro e in vivo de estas células en células musculares maduras que participan en la regeneración muscular. Finalmente, la apelina muscular podría utilizarse como un biomarcador del éxito del ejercicio físico en individuos de edad avanzada, ya que su producción se correlaciona con el beneficio de un ejercicio físico crónico en individuos de edad avanzada. [45]
Referencias
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enlaces externos
- Apelin + protein, + human en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- "Apelin" . Base de datos IUPHAR de receptores y canales de iones . Unión Internacional de Farmacología Básica y Clínica.
- Ubicación del genoma humano APLN y página de detalles del gen APLN en UCSC Genome Browser .