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Las citocalasinas son metabolitos fúngicos que tienen la capacidad de unirse a los filamentos de actina y bloquear la polimerización y el alargamiento de la actina. Como resultado de la inhibición de la polimerización de actina, las citocalasinas pueden cambiar la morfología celular , inhibir procesos celulares como la división celular e incluso hacer que las células sufran apoptosis . [1] Las citocalasinas tienen la capacidad de penetrar las membranas celulares, prevenir la translocación celular y hacer que las células se enucleen. [2] Las citocalasinas también pueden tener un efecto sobre otros aspectos de los procesos biológicos no relacionados con la polimerización de actina. Por ejemplo, citocalasina Ay la citocalasina B también puede inhibir el transporte de monosacáridos a través de la membrana celular, [2] se ha encontrado que la citocalasina H regula el crecimiento de las plantas, [3] la citocalasina D inhibe la síntesis de proteínas [4] y la citocalasina E previene la angiogénesis. [5]

Unión a filamentos de actina [ editar ]

Se sabe que las citocalasinas se unen a los extremos con púas de los microfilamentos de rápido crecimiento , que luego bloquean tanto el ensamblaje como el desensamblaje de los monómeros de actina individuales desde el extremo ligado. Una vez unidas, las citocalasinas tapan esencialmente el extremo del nuevo filamento de actina. Una citocalasina se unirá a un filamento de actina. [2] Los estudios realizados con citocalasina D (CD) han encontrado que los dímeros de actina CD contienen actina unida a ATP en el momento de su formación. [6] Estos dímeros de CD-actina se reducen a monómeros de CD-actina como resultado de la hidrólisis de ATP. El monómero de CD-actina resultante puede unirse al monómero de ATP-actina para reformar el dímero de CD-actina. [2] La CD es muy eficaz; solo se necesitan concentraciones bajas (0,2 μM) para evitar que la membrana se arrugue y se rompacaminadora . [7] Se analizaron los efectos de muchas citocalasinas diferentes sobre los filamentos de actina y se encontró que se necesitaban concentraciones más altas (2-20 μM) de CD para eliminar las fibras de tensión. [7]

Por el contrario, la latrunculina inhibe la polimerización del filamento de actina uniéndose a los monómeros de actina.

Usos y aplicaciones de las citocalasinas [ editar ]

Los microfilamentos de actina se han estudiado ampliamente utilizando citocalasinas. Debido a su naturaleza química, las citocalasinas pueden ayudar a los investigadores a comprender la importancia de la actina en varios procesos biológicos. El uso de citocalasinas ha permitido a los investigadores comprender mejor la polimerización de actina, la motilidad celular, la ondulación, la división celular, la contracción y la rigidez celular. El uso de citocalasinas ha sido tan importante para comprender el movimiento citoesquelético y muchos otros procesos biológicos que los investigadores han creado dos citocalasinas sintéticas. [1]

Citocalasina ha encontrado aplicación práctica en tromboelastometría (TEM) ensayos de sangre completa para la evaluación de fibrinógeno y fibrina trastornos de polimerización en el ensayo FIBTEM en ROTEM. Esta prueba se basa en el principio de que la citocalasina D inhibe de forma muy eficaz la función plaquetaria mediante la inhibición de los elementos contráctiles. [8] La inhibición plaquetaria es más eficaz que cuando las plaquetas son bloqueadas por antagonistas de GPIIb / IIIa . [9] Los datos clínicos e in vitro indican que la fuerza del coágulo en FIBTEM aumenta de una manera dependiente de la concentración de fibrinógeno independientemente del recuento de plaquetas. [10] Por lo tanto, la deficiencia de fibrinógeno o los trastornos de polimerización de fibrina pueden detectarse rápidamente.

Estructuras químicas [ editar ]

  • Citocalasina A

  • Citocalasina B

  • Citocalasina C

  • Citocalasina D

  • Citocalasina E

  • Citocalasina F

  • Citocalasina H

  • Citocalasina J

Ver también [ editar ]

  • Fármacos citoesqueléticos

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b Haidle, AM; Myers, AG (2004). "Una ruta enantioselectiva, modular y general a las citocalasinas: síntesis de L-696,474 y citocalasina B" (PDF) . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 101 (33): 12048–12053. doi : 10.1073 / pnas.0402111101 . PMC  514432 . PMID  15208404 .
  2. ↑ a b c d Cooper, JA (1987). "Efectos de la citocalasina y la faloidina sobre la actina" (PDF) . Revista de biología celular . 105 (4): 1473–1478. doi : 10.1083 / jcb.105.4.1473 . PMC 2114638 . PMID 3312229 .   
  3. ^ Cox, RH; Cutler, HG; Hurd, RE; Cole, RJ (1983). "Estudios de resonancia magnética nuclear de protones y carbono-13 de la conformación de derivados de la citocalasina H y efectos reguladores del crecimiento vegetal de las citocalasinas". Revista de Química Agrícola y Alimentaria . 31 (2): 405–408. doi : 10.1021 / jf00116a055 .
  4. ^ Ornelles, DA; Fey, EG; Penman, S. (1986). "La citocalasina libera ARNm del marco citoesquelético e inhibe la síntesis de proteínas" . Biología Molecular y Celular . 6 (5): 1650–1662. doi : 10.1128 / mcb.6.5.1650 . PMC 367692 . PMID 3785175 .  
  5. ^ Udagawa, T .; Yuan, J .; Panigrahy, D .; Chang, Y.-H .; Shah, J .; D'Amato, RJ (2000). "La citocalasina E, un epóxido que contiene el metabolito fúngico derivado de Aspergillus , inhibe la angiogénesis y el crecimiento tumoral" (PDF) . Revista de Farmacología y Terapéutica Experimental . 294 (2): 421–427. PMID 10900214 .  
  6. ^ Goddette, DW; Frieden, C. (1987). "Polimerización de actina - el mecanismo de acción de la citocalasina D" (PDF) . Revista de Química Biológica . 261 (34): 15974-15980. PMID 3023337 .  
  7. ^ a b Yahara, I .; Harada, F .; Sekita, S .; Yoshihira, K .; Natori, S. (1982). "Correlación entre los efectos de 24 citocalasinas diferentes sobre estructuras celulares y eventos celulares y los de actina in vitro" . Revista de biología celular . 92 (1): 69–78. doi : 10.1083 / jcb.92.1.69 . PMC 2112011 . PMID 7199054 .  
  8. ^ Mayo, JA; Ratan, H .; Glenn, JR; Lösche, W .; Spangenberg, P .; Heptinstall, S. (1998). "Los antagonistas de GPIIb-IIIa causan una rápida desagregación de las plaquetas pretratadas con citocalasina D. Evidencia de que la estabilidad de los agregados plaquetarios depende del ensamblaje citoesquelético normal". Plaquetas . 9 (3–4): 227–232. doi : 10.1080 / 09537109876744 . PMID 16793707 . 
  9. ^ Lang, T .; Toller, W .; Gütl, M .; Mahla, E .; Metzler, H .; Rehak, P .; März, W .; Halwachs-Baumann, G. (2004). "Diferentes efectos de abciximab y citocalasina D sobre la fuerza del coágulo en trombelastografía" . Revista de trombosis y hemostasia . 2 (1): 147-153. doi : 10.1111 / j.1538-7836.2004.00555.x . PMID 14717978 . 
  10. ^ Lang, T .; Johanning, K .; Metzler, H .; Piepenbrock, S .; Solomon, C .; Rahe-Meyer, N .; Tanaka, KA (2009). "Los efectos de los niveles de fibrinógeno sobre las variables tromboelastométricas en presencia de trombocitopenia" (PDF) . Anestesia y Analgesia . 108 (3): 751–758. doi : 10.1213 / ane.0b013e3181966675 . PMID 19224779 .