ICAM-1
Proteína de mamíferos hallada en el Homo sapiens
ICAM1
Estructuras disponibles
APBúsqueda de ortólogos: PDBe RCSB
Identificadores
AliasICAM1 , BB2, CD54, P3.58, molécula de adhesión intercelular 1
Identificaciones externasOMIM : 147840; MGI : 96392; HomoloGene : 168; Tarjetas genéticas : ICAM1; OMA :ICAM1 - ortólogos
Ortólogos
EspeciesHumanoRatón
Entre

3383

15894

Conjunto

ENSG00000090339

ENSMUSG00000037405

Protección unificada

P05362

P13597

RefSeq (ARNm)

NM_000201

NM_010493

RefSeq (proteína)

NP_000192

NP_034623

Ubicación (UCSC)Crónicas 19:10.27 – 10.29 MbCrónica 9: 20.93 – 20.94 Mb
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ICAM-1 ( Intercellular Adhesion Molecule 1) también conocida como CD54 ( Cluster of Differentiation 54) es una proteína que en humanos está codificada por el gen ICAM1 . [5] [6] Este gen codifica una glicoproteína de la superficie celular que se expresa típicamente en células endoteliales y células del sistema inmune . Se une a integrinas de tipo CD11a / CD18 , o CD11b /CD18 y también es explotada por el rinovirus como receptor para la entrada al epitelio respiratorio . [7]

Estructura

La ICAM-1 es un miembro de la superfamilia de las inmunoglobulinas , la superfamilia de proteínas que incluye anticuerpos y receptores de células T. La ICAM-1 es una proteína transmembrana que posee un dominio extracelular amino-terminal , un dominio transmembrana único y un dominio citoplasmático carboxi-terminal . La estructura de la ICAM-1 se caracteriza por una fuerte glicosilación y el dominio extracelular de la proteína está compuesto de múltiples bucles creados por puentes disulfuro dentro de la proteína. La estructura secundaria dominante de la proteína es la lámina beta , lo que lleva a los investigadores a plantear la hipótesis de la presencia de dominios de dimerización dentro de la ICAM-1. [8]

Función

La proteína codificada por este gen es un tipo de molécula de adhesión intercelular presente continuamente en bajas concentraciones en las membranas de los leucocitos y las células endoteliales . Tras la estimulación con citocinas, las concentraciones aumentan considerablemente. La ICAM-1 puede ser inducida por la interleucina-1 (IL-1) y el factor de necrosis tumoral (TNF) y se expresa en el endotelio vascular, los macrófagos y los linfocitos . La ICAM-1 es un ligando de la LFA-1 ( integrina ), un receptor que se encuentra en los leucocitos. [9] Cuando se activan, los leucocitos se unen a las células endoteliales a través de la ICAM-1/ LFA-1 y luego transmigran a los tejidos. [10] La LFA-1 también se ha encontrado en una forma soluble, [11] que parece unirse y bloquear la ICAM-1. [12]

Papel en la señalización celular

ICAM-1 es una proteína transmembrana asociada al endotelio y a los leucocitos conocida desde hace mucho tiempo por su importancia en la estabilización de las interacciones célula-célula y la facilitación de la transmigración endotelial de los leucocitos. Más recientemente, ICAM-1 se ha caracterizado como un sitio para la entrada celular del rinovirus humano . [13] Debido a estas asociaciones con las respuestas inmunes, se ha planteado la hipótesis de que ICAM-1 podría funcionar en la transducción de señales. La ligadura de ICAM-1 produce efectos proinflamatorios como el reclutamiento de leucocitos inflamatorios mediante la señalización a través de cascadas que involucran una serie de quinasas, incluida la quinasa p56lyn .

Otras funciones

La ICAM-1 y la ICAM-1 soluble tienen efectos antagónicos sobre las uniones estrechas que forman la barrera hemato-testicular , por lo que desempeñan un papel importante en la espermatogénesis . [14]

La presencia de una fuerte glicosilación y otras características estructurales de ICAM-1 proporcionan a la proteína sitios de unión para numerosos ligandos. ICAM-1 posee sitios de unión para varios ligandos asociados al sistema inmunitario. En particular, ICAM-1 se une al ligando de adhesión de macrófagos-1 (Mac-1; ITGB2 / ITGAM ), al antígeno asociado a la función de los eucariotas -1 ( LFA-1 ) y al fibrinógeno . Estas tres proteínas se expresan generalmente en células endoteliales y leucocitos, y se unen a ICAM-1 para facilitar la transmigración de leucocitos a través de los endotelios vasculares en procesos como la extravasación y la respuesta inflamatoria. Como resultado de estas características de unión, a ICAM-1 se le ha asignado clásicamente la función de adhesión intercelular .

Los investigadores comenzaron a cuestionar el papel de ICAM-1 como una simple molécula de adhesión al descubrir que ICAM-1 sirve como sitio de unión para la entrada del grupo principal de rinovirus humanos ( HRV ) en varios tipos de células. [8] ICAM-1 también se hizo conocido por su afinidad por los eritrocitos infectados por Plasmodium falciparum (PFIE), actuando sinérgicamente en la mediación de la adherencia de PFIE al endotelio que coexpresa CD36 , proporcionando un papel más importante para ICAM-1 en las enfermedades infecciosas. [15]

Ahora que se conocen mejor las funciones de la ICAM-1 en la adhesión entre células, la extravasación y la infección, se ha planteado la hipótesis de que podría desempeñar un papel en la transducción de señales. La mayor parte de los trabajos sobre la ICAM-1 de los últimos años se han centrado en esta cuestión central y en otras relacionadas. Los investigadores razonaron que, en caso de que se demostrara que se producía la transducción de señales de la ICAM-1, sería necesario identificar el mecanismo de esa señalización, las condiciones y el entorno en los que se produciría la señalización y los puntos finales biológicos de cualquier cascada de señalización implicada. Más allá de sus funciones clásicamente descritas como molécula de adhesión y entrada viral, ahora se ha caracterizado de forma convincente que la ICAM-1 desempeña un papel en la transducción de señales. Además, las funciones de transducción de señales de la ICAM-1 parecen estar asociadas principalmente a vías proinflamatorias. En particular, la señalización de la ICAM-1 parece producir un reclutamiento de células inmunitarias inflamatorias, como macrófagos y granulocitos. [16]

La ICAM-1 también puede participar en un ciclo de retroalimentación positiva y competir con la ICAM-2 para mantener un entorno proinflamatorio propicio para la transmigración endotelial de los leucocitos. Se descubrió que la ligación de la ICAM-1, tanto a nivel de expresión del ARNm como de la proteína, aumentaba la expresión de la propia ICAM-1 en un ciclo de retroalimentación positiva. Además, también se descubrió que la expresión del ARNm y la proteína de RANTES se regulaba positivamente mediante la ligación de la ICAM-1. RANTES, o Regulated upon Activation Normal T-cell Expressed and Secreted, es una citocina que es un mediador inflamatorio quimiotáctico para una variedad de células inmunes inflamatorias, como los granulocitos y los macrófagos. [17] Sin embargo, queda mucho trabajo por hacer para caracterizar por completo la señalización de la ICAM-1. La relación entre los entornos de señalización de la ICAM-1 y la ICAM-2 no se ha establecido más allá de la mera correlación; aún no se ha realizado un estudio que vincule la señalización de la ICAM con la modulación real de un entorno inflamatorio in vivo. La naturaleza reticular de las cascadas de señalización requiere que los efectores posteriores de la señalización mediada por ICAM-1 a través de varias quinasas, incluidas p56lyn , Raf-1 y las MAPK , sean en gran medida desconocidos. Un estudio más exhaustivo de la comunicación cruzada entre estas moléculas de señalización puede arrojar más luz sobre los puntos finales biológicos producidos por la ligadura de ICAM-1 y la transducción de señales.

Importancia clínica

Se ha implicado a la ICAM-1 en la hemorragia subaracnoidea (HSA). Se ha demostrado que los niveles de ICAM-1 están significativamente elevados en pacientes con HSA en comparación con los sujetos de control en muchos estudios. [18] [19] Si bien no se ha demostrado que la ICAM-1 esté directamente correlacionada con el vasoespasmo cerebral , un síntoma secundario que afecta al 70 % de los pacientes con HSA, el tratamiento con anti-ICAM-1 redujo la gravedad del vasoespasmo.

La ICAM-1 expresada por las células epiteliales respiratorias también es el sitio de unión del rinovirus , el agente causante de la mayoría de los resfriados comunes .

ICAM-1 tiene un papel importante en las alergias oculares al reclutar linfocitos proinflamatorios y mastocitos que promueven una reacción de hipersensibilidad tipo I.

ICAM-1 es el receptor de entrada primario del virus Coxsackie A21, un virus oncolítico (nombre comercial Cavatak, desarrollado por Viralytics ). [20]

Se ha descubierto que los agonistas del receptor cannabinoide CB2 disminuyen la inducción de la expresión superficial de ICAM-1 y VCAM-1 en los tejidos cerebrales humanos y en las células endoteliales cerebrales humanas primarias (BMVEC) expuestas a varios mediadores proinflamatorios. [21]

Interacciones

Se ha demostrado que ICAM-1 interactúa con CD11a , [22] [23] [24] EZR [25] y CD18 . [22] [26] [27]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000090339 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000037405 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia de PubMed sobre ratón". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
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Lectura adicional

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  • Yonekawa K, Harlan JM (febrero de 2005). "Focalización de las integrinas leucocitarias en enfermedades humanas". Journal of Leukocyte Biology . 77 (2): 129–40. doi : 10.1189/jlb.0804460 . PMID  15548573. S2CID  44606865.
  • Chakravorty SJ, Craig A (enero de 2005). "El papel de ICAM-1 en la citoadherencia de Plasmodium falciparum". Revista Europea de Biología Celular . 84 (1): 15–27. doi :10.1016/j.ejcb.2004.09.002. PMID  15724813.
  • Lebedeva T, Dustin ML, Sykulev Y (junio de 2005). "ICAM-1 coestimula las células diana para facilitar la presentación de antígenos". Current Opinion in Immunology . 17 (3): 251–58. doi :10.1016/j.coi.2005.04.008. PMID  15886114.
  • Yang L, Froio RM, Sciuto TE, Dvorak AM, Alon R, Luscinskas FW (julio de 2005). "ICAM-1 regula la adhesión de neutrófilos y la migración transcelular del endotelio vascular activado por TNF-alfa bajo flujo". Blood . 106 (2): 584–92. doi :10.1182/blood-2004-12-4942. PMC  1635241 . PMID  15811956.
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