Hialuronidasa

Clase de enzimas
Hialuronidasa
Identificadores
N.º CE3.2.1.35
N.º CAS37326-33-3
Bases de datos
IntEnzVista de IntEnz
BRENDAEntrada de BRENDA
ExpasíVista de NiceZyme
BARRILEntrada de KEGG
MetaCiclovía metabólica
PRIAMOperfil
Estructuras del PDBRCSB AP APBE APSUMA
Ontología genéticaAmiGO / QuickGO
Buscar
Compañía Médica Protegidaartículos
PubMedartículos
Instituto Nacional de BiologíaProteínas
Hialuronidasa
Identificadores
SímboloHialuronidasa_1
PfamPF07212
InterprofesionalIPR009860
Estructuras de proteínas disponibles:
Pfam  estructuras / ECOD  
APPDB RCSB; PDBj
PDBsumaResumen de la estructura
Hialuronidasa
Identificadores
SímboloHialuronidasa_2
PfamPF07555
InterprofesionalIPR011496
Estructuras de proteínas disponibles:
Pfam  estructuras / ECOD  
APPDB RCSB; PDBj
PDBsumaResumen de la estructura

Las hialuronidasas son una familia de enzimas que catalizan la degradación del ácido hialurónico . Karl Meyer clasificó estas enzimas en 1971 en tres grupos distintos, un esquema basado en los productos de reacción enzimática . [1] Los tres tipos principales de hialuronidasas son dos clases de hidrolasas endoglicosidasas eucariotas y una glicosidasa de tipo liasa procariota . [2]

En los seres humanos, existen cinco hialuronidasas funcionales: HYAL1 , HYAL2 , HYAL3 , HYAL4 y HYAL5 (también conocida como SPAM1 o PH-20); además de un pseudogén , HYAL6 (también conocido como HYALP1). [3] [4] Los genes para HYAL1-3 se agrupan en el cromosoma 3 , mientras que HYAL4-6 se agrupan en el cromosoma 7. [3] HYAL1 y HYAL2 son las principales hialuronidasas en la mayoría de los tejidos. HYAL2 anclada a GPI es responsable de escindir el ácido hialurónico de alto peso molecular, que está principalmente unido al receptor CD44 . Los fragmentos de ácido hialurónico resultantes de tamaño variable luego son hidrolizados por HYAL1 después de ser internalizados en endolisosomas ; esto genera oligosacáridos de ácido hialurónico . [5]

Las hialuronidasas son hialuronoglucosidasas ( EC 3.2.1.35), es decir, escinden los enlaces (1→4) entre la N-acetilglucosamina y el glucuronato. El término hialuronidasa también puede referirse a las hialuronoglucuronidasas ( EC 3.2.1.36), que escinden los enlaces (1→3). Además, las hialuronato liasas bacterianas ( EC 4.2.2.1) también pueden denominarse hialuronidasas, aunque esto es poco común. [6]

Uso como droga

Hialuronidasa
Datos clínicos
Pronunciación/ h ( ə ) l j u ˌ r ɑː n ɪ ˈ d s / [7]
Nombres comercialesHylenex, HyQvia, Vitrase, otros
Otros nombreshialuronidasa-fihj, hialuronidasa-oysk, hialuronidasa-zzxf
AHFS / Drogas.comInformación detallada para el consumidor de Micromedex
Datos de licencia

Categoría de embarazo
  • AU : Exento [8]
Vías de
administración
Subcutáneo
Código ATC
Estatus legal
Estatus legal
  • AU : S4 (Sólo con receta médica) [9]
  • Reino Unido : POM (sólo con receta médica) [10] [11]
  • EE. UU .: solo ℞
Identificadores
  • hialuronidasa
Número CAS
  • 9001-54-1 controlarY
Banco de medicamentos
  • DB00070 controlarY
Araña química
  • ninguno
UNIVERSIDAD
  • 8KOG53Z5EM
BARRIL
  • D04456
  • D04455
Química biológica
  • ChEMBL1201636 ☒norte
Datos químicos y físicos
FórmulaC 2455 H 3775 N 617 O 704 S 21
Masa molar53 871 .08  g·mol −1
 ☒nortecontrolarY (¿que es esto?) (verificar)  

Usos médicos

Al catalizar la hidrólisis del hialuronano , un componente de la matriz extracelular , la hialuronidasa reduce la viscosidad del hialuronano, aumentando así la permeabilidad tisular . Por lo tanto, se utiliza en medicina junto con otros fármacos para acelerar su dispersión y administración. Las aplicaciones comunes son la cirugía oftálmica , en combinación con anestésicos locales . También aumenta la tasa de absorción de los líquidos parenterales administrados por hipodermoclisis y es un complemento en la urografía subcutánea para mejorar la reabsorción de agentes radiopacos . La hialuronidasa también se utiliza para la extravasación de soluciones hiperosmolares. [ cita médica necesaria ] Además, la hialuronidasa es un antídoto recomendado para la sobredosis o extravasación de alcaloides de la vinca . [12] La hialuronidasa se puede inyectar para disolver los rellenos dérmicos de tipo ácido hialurónico y es la mejor opción de tratamiento para quienes buscan disolver el relleno de labios o lidiar con complicaciones relacionadas. [13]

Hialuronidasas purificadas y recombinantes

En Estados Unidos se han aprobado cuatro hialuronidasas purificadas diferentes, tres de origen animal y una recombinante. Están indicadas como adyuvantes en la administración de líquidos subcutáneos para lograr la hidratación, para aumentar la dispersión y absorción de otros fármacos inyectados o para mejorar la reabsorción de agentes radiopacos en la urografía subcutánea. [14] [15] [16]

Las tres hialuronidasas de origen natural son ortólogos de la HYAL5 humana (PH20) obtenida a partir de preparaciones testiculares. Se comercializan bajo las marcas Vitrase (ovina, aprobada por la FDA en mayo de 2004), [17] Amphadase (bovina, octubre de 2004) [18] e Hydase (bovina, octubre de 2005). [19]

La hialuronidasa recombinante humana (Hylenex Recombinant), aprobada para su uso en los Estados Unidos en diciembre de 2005 [20] [21], corresponde al fragmento soluble de HYAL5 humana (PH20) producido en cultivo por células de ovario de hámster chino modificadas genéticamente que contienen un plásmido de ADN que codifica la enzima. [22]

Tratamientos combinados

En mayo de 2013, se aprobó el uso de un kit de hialuronidasa humana recombinante, HyQvia, en la Unión Europea [23] y en los Estados Unidos en septiembre de 2014. [24] [25] Se trata de una unidad de vial doble con un vial de infusión de inmunoglobulina al 10 % (humana) y un vial de hialuronidasa humana recombinante. [26] Se trata de una inmunoglobulina con una hialuronidasa humana recombinante indicada en los Estados Unidos para el tratamiento de la inmunodeficiencia primaria en adultos. Esto incluye, entre otras, la inmunodeficiencia variable común, la agammaglobulinemia ligada al cromosoma X, la agammaglobulinemia congénita, el síndrome de Wiskott-Aldrich y las inmunodeficiencias combinadas graves. [26] En la Unión Europea está indicado como terapia de reemplazo en adultos, niños y adolescentes (0 a 18 años) en:

  • Síndromes de inmunodeficiencia primaria con producción alterada de anticuerpos. [23]
  • Hipogammaglobulinemia e infecciones bacterianas recurrentes en pacientes con leucemia linfocítica crónica, en quienes los antibióticos profilácticos han fallado o están contraindicados. [23]
  • Hipogammaglobulinemia e infecciones bacterianas recurrentes en pacientes con mieloma múltiple (MM). [23]
  • Hipogammaglobulinemia en pacientes pre y post trasplante alogénico de células madre hematopoyéticas. [23]

Una forma de inmunoglobulina subcutánea (SCIG) que utiliza Hylenex para permitir la administración de un volumen mucho mayor de SCIG del que normalmente sería posible administrar por vía subcutánea, lo que proporciona una forma de SCIG que se puede dosificar mensualmente, un período de tiempo más largo que el que permiten otras formas de SCIG. HyQvia tuvo una tasa de efectos adversos sistémicos más alta que las formas subcutáneas tradicionales de inyección de inmunoglobulina, pero más baja que las típicas en pacientes con IgIV . [27] También en la lisis epidural de adherencias para el manejo del dolor. [ cita médica requerida ]

La hialuronidasa está disponible en algunos productos farmacológicos combinados de dosis fija en los Estados Unidos: rituximab/hialuronidasa (Rituxan Hycela), trastuzumab/hialuronidasa-oysk (Herceptin Hylecta), daratumumab/hialuronidasa-fihj (Darzalex Faspro) y pertuzumab/trastuzumab/hialuronidasa–zzxf (Phesgo). [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34]

En julio de 2021, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. (FDA) aprobó daratumumab y hialuronidasa-fihj en combinación con pomalidomida y dexametasona para adultos con mieloma múltiple que hayan recibido al menos una línea de terapia previa que incluya lenalidomida y un inhibidor del proteasoma. [35]

Efgartigimod alfa/hialuronidasa (Vyvgart Hytrulo) fue aprobado para el tratamiento de la miastenia gravis generalizada en los Estados Unidos en junio de 2023. [36] [37]

El ocrelizumab/hialuronidasa-ocsq (Ocrevus Zunovo) fue aprobado para uso médico en los Estados Unidos en septiembre de 2024. [38] [39]

El atezolizumab/hialuronidasa-tqjs (Tecentriq Hybreza) fue aprobado para uso médico en los Estados Unidos en septiembre de 2024. [40] [41] [42]

Papel en el cáncer

El papel de las hialuronidasas en el cáncer ha sido históricamente controvertido debido a observaciones contradictorias, [43] a saber, que los niveles de hialuronidasa (HYAL1/2) aumentan en algunos cánceres ( colorrectal , [44] vejiga, próstata, mama y cerebro), mientras que la baja expresión de HYAL1 se correlaciona con una disminución en la supervivencia de los pacientes con adenocarcinoma de páncreas . [45] La razón de esta aparente contradicción es que tanto la acumulación de ácido hialurónico (debido al aumento de los niveles de hialuronano sintasa y la disminución de los niveles de HYAL) como la degradación del ácido hialurónico en oligosacáridos de ácido hialurónico por altos niveles de HYAL dan como resultado un aumento de la malignidad tumoral. [5]

La expresión elevada de ácido hialurónico y hialuronidasa en los tejidos valida la prueba de orina de ácido hialurónico-hialuronidasas para el cáncer de vejiga. [46] Datos limitados respaldan un papel de las hialuronidasas lisosomales en la metástasis, mientras que otros datos respaldan un papel en la supresión tumoral. Otros estudios no sugieren ninguna contribución o efectos independientes de la actividad enzimática. Se han utilizado inhibidores no específicos (apigenina, glicosaminoglicanos sulfatados ) o extractos enzimáticos crudos para probar la mayoría de las hipótesis, lo que dificulta la interpretación de los datos. Se ha planteado la hipótesis de que, al ayudar a degradar la matriz extracelular que rodea el tumor, las hialuronidasas ayudan a las células cancerosas a escapar de las masas tumorales primarias. Sin embargo, los estudios muestran que la eliminación de hialuronano de los tumores previene la invasión tumoral. [ cita requerida ] También se cree que las hialuronidasas desempeñan un papel en el proceso de angiogénesis , aunque la mayoría de las preparaciones de hialuronidasa están contaminadas con grandes cantidades de factores de crecimiento angiogénicos. [47]

Papel en la patogénesis

Algunas bacterias, como Staphylococcus aureus , Streptococcus pyogenes [ 48] y Clostridium perfringens [49] , producen hialuronidasa como un medio para utilizar el hialuronano como fuente de carbono. A menudo se especula que los patógenos Streptococcus y Staphylococcus utilizan la hialuronidasa como factor de virulencia para destruir el polisacárido que mantiene unidas a las células animales, lo que facilita que el patógeno se propague a través de los tejidos del organismo huésped, pero no hay datos experimentales válidos disponibles para respaldar esta hipótesis. [ cita requerida ]

Las hialuronidasas se encuentran en el veneno de ciertos lagartos y serpientes, así como en las abejas, donde se las denomina "factores de propagación" y tienen una función similar a la de las hialuronidasas bacterianas. [50]

Papel en la respuesta inmune

Los glóbulos blancos producen hialuronidasa para moverse más fácilmente a través del tejido conectivo y llegar a los sitios infectados. [51]

Papel en la sepsis y el shock séptico

El ácido hialurónico plasmático se eleva en casos de sepsis y choque séptico y se correlaciona con la gravedad de la enfermedad, pero el efecto sobre la mortalidad muestra resultados contradictorios. [52] [53] La hialuronidasa, cuando se inyecta en la circulación, produce la pérdida del glicocáliz [54] y, por lo tanto, se considera una posible sheddasa endógena. [55] Sin embargo, la actividad de la hialuronidasa plasmática disminuye tanto en el choque séptico experimental como en el clínico. [56] Al mismo tiempo, la inhibición de la hialuronidasa endógena en el plasma aumentó y puede explicar en cierta medida la disminución de la actividad de la hialuronidasa plasmática. [ cita requerida ]

Papel en la fertilización

En la fertilización de mamíferos , la hialuronidasa es liberada por el acrosoma del espermatozoide después de que ha llegado al ovocito , al digerir el hialuronano en la corona radiata , lo que permite la concepción . Los estudios de selección genética muestran que las hialuronidasas como PH20 no son esenciales para la fertilización, [57] aunque las hialuronidasas exógenas pueden alterar la matriz del cúmulo.

La mayoría de los óvulos de los mamíferos están cubiertos por una capa de células de la granulosa entrelazadas en una matriz extracelular que contiene una alta concentración de hialuronano. Cuando un espermatozoide capacitado llega al óvulo, es capaz de penetrar esta capa con la ayuda de las enzimas hialuronidasas presentes en la superficie del espermatozoide. Una vez que esto ocurre, el espermatozoide es capaz de unirse a la zona pelúcida . [58]

Referencias

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