Proteasas en la angiogénesis

La angiogénesis es el proceso de formación de nuevos vasos sanguíneos a partir de vasos sanguíneos existentes, formados en la vasculogénesis . Es un proceso altamente complejo que implica una amplia interacción entre células, factores solubles y la matriz extracelular (ECM). La angiogénesis es fundamental durante el desarrollo fisiológico normal, pero también ocurre en adultos durante la inflamación , la cicatrización de heridas, la isquemia y en condiciones patológicas como la artritis reumatoide , el hemangioma y el crecimiento tumoral . [1] [2] La proteólisis se ha indicado como una de las primeras y más sostenidas actividades involucradas en la formación de nuevos vasos sanguíneos. Numerosas proteasas , incluidas las metaloproteinasas de matriz (MMP), un dominio de desintegrina y metaloproteinasa ( ADAM ), un dominio de desintegrina y metaloproteinasa con motivos de trobospondina ( ADAMTS ) y las proteasas de cisteína y serina, están involucradas en la angiogénesis. Este artículo se centra en los importantes y diversos roles que desempeñan estas proteasas en la regulación de la angiogénesis.

MMP

Las metaloproteinasas de matriz (MMP) son una gran familia multigénica de endopeptidasas dependientes del zinc . La familia colectiva de MMP es capaz de degradar todas las macromoléculas de la matriz extracelular conocidas. La actividad de las MMP está regulada a nivel de transcripción, postraduccionalmente por escisión proteolítica y por inhibidores endógenos conocidos como inhibidores tisulares de metaloproteinasas (TIMP). El papel de las metaloproteinasas de matriz y los TIMP en varias condiciones patológicas, incluyendo la angiogénesis, el crecimiento tumoral y la metástasis, ha sido investigado y muy bien descrito.

Las metaloproteinasas de matriz contienen cinco dominios /motivos de secuencia conservados :

  1. Secuencia de péptido señal, que dirige la enzima hacia el retículo endoplásmico rugoso durante la síntesis.
  2. Dominio propéptido, que se escinde para activar la enzima.
  3. Dominio catalítico , que contiene la región de unión Zn 2+ conservada y media la actividad enzimática.
  4. Dominio de hemopexina , que proporciona la especificidad del sustrato.
  5. Pequeña región de bisagra, que permite que el dominio de hemopexina lleve el sustrato al núcleo activo del dominio catalítico.

También existe una subfamilia de metaloproteinasas de matriz, las MMP de tipo membrana (MT-MMP), que contienen un dominio transmembrana adicional y un dominio citoplasmático corto. Tras la activación de las MMP mediante la eliminación del dominio propéptido, su actividad es regulada por los TIMP. Los TIMP inhiben de forma específica y reversible la actividad de las MMP. Hasta ahora se han identificado cuatro miembros de la familia, TIMP1–4. Todos los TIMP contienen doce residuos de cisteína conservados, que forman seis enlaces disulfuro. Los dominios C-terminales de los TIMP son muy variables y confieren su especificidad hacia los objetivos preferidos de las MMP. [3] [4]

ADÁN/ADAMTS

ADÁN17

Los ADAM comprenden una familia de glicoproteínas de membrana integrales y secretadas que están relacionadas con las metaloproteinasas del veneno de serpiente y las MMP. Al igual que las MMP, los ADAM están compuestos de múltiples dominios conservados. Contienen dominios de propéptidos, metaloproteinasas, similares a desintegrina, ricos en cisteína y similares a factores de crecimiento epidérmico , aunque se han observado variaciones en la composición de los dominios en organismos no animales. [5] Los ADAM anclados a la membrana contienen un dominio transmembrana y citoplasmático. Los dominios contenidos dentro de la familia ADAM se han caracterizado, descubriendo sus funciones y papeles estructurales. [6] Los ADAM contienen una secuencia de consenso que tiene tres residuos de histidina que se unen al ion de zinc catalíticamente esencial. El propéptido se elimina a través de la escisión por una proteasa de tipo furina produciendo la enzima activa. El propéptido de la mayoría de las MMP es escindible por proteasas como la tripsina , la plasmina , la quimotripsina y otras MMP. [7] Las ADAM participan en una amplia variedad de procesos de remodelación de la superficie celular, incluyendo el desprendimiento de ectodominios , la regulación de la disponibilidad de factores de crecimiento y la mediación de interacciones célula-matriz. ADAM17 y ADAM15 han sido identificados recientemente en células endoteliales (CE). [8]

Las ADAMTS son una subfamilia de metaloproteinasas relacionadas con ADAM que contienen al menos un motivo de repetición de secuencia de tipo I de trombospondina (TSR). Son proteínas secretadas; y el TSR facilita su localización en la matriz extracelular, colocándola muy cerca de sus sustratos. Funcionalmente, las ADAMTS se pueden dividir en tres grupos: procolágeno aminopeptidasa, agrecanasa y ADAMTS13 , que escinde el factor de von Willebrand . A diferencia de las MMP, los TIMP son más selectivos en su capacidad para inhibir las ADAM y las ADAMTS. El TIMP3 puede inhibir las ADAM17 y 12 , así como las ADAMTS4 y 5. Las ADAM8 y ADAM9 no son susceptibles a la inhibición por los TIMP .

Otras enzimas proteolíticas

Se han identificado muchas clases adicionales de enzimas que facilitan la angiogénesis. Incluyen proteasas de tipo serina, aspártico y cisteína. Un ejemplo altamente caracterizado de la familia de las serina proteasas es el sistema activador del plasminógeno - plasmina , que ha demostrado estar involucrado en la remodelación vascular . El activador tisular del plasminógeno (tPA) y el activador del plasminógeno uroquinasa (uroquinasa, uPA) son serina proteasas que escinden y activan el plasminógeno. La forma activada del plasminógeno , la plasmina, es una proteasa de amplio espectro capaz de actuar sobre varios componentes de la matriz extracelular, incluyendo fibrina , colágenos , laminina , fibronectina y proteoglicanos . [9] Además, la plasmina también puede activar varias otras MMP.

En los seres humanos, el grupo de las catepsinas cisteína proteasas o cisteína catepsinas comprende 11 miembros de la familia, las catepsinas B , C , F , H , L1 , L2 , K , O , S , W y X/Z . [10] Las catepsinas cisteína se sintetizan como zimógenos inactivos y se activan mediante la eliminación proteolítica de su propéptido. Estas enzimas se localizan principalmente en los lisosomas y funcionan en la degradación y el procesamiento de proteínas terminales. Las catepsinas también pueden ser secretadas por las células, asociarse con la superficie celular y degradar la matriz extracelular. Un estudio de los 11 miembros de la familia de las catepsinas destaca su importancia en la tumorigénesis y la angiogénesis asociada a tumores. [11] El examen de la actividad de la catepsina mediante sondas químicas y técnicas de imágenes in vivo demostró un aumento de la actividad de la catepsina en los vasos sanguíneos angiogénicos y los frentes invasivos del carcinoma en el modelo de ratón transgénico RIP-Tag2 de génesis de tumores de islotes pancreáticos .

Las aminopeptidasas funcionan como exopeptidasas que eliminan aminoácidos del extremo amino de las proteínas. La aminopeptidasa N (CD13/APN) se expresa en gran medida en el endotelio de los vasos en crecimiento. [12] Los inhibidores de CD13/APN afectan drásticamente el crecimiento tumoral.

Desprendimiento del ectodominio

Diagrama de una metaloproteinasa ADAM que desprende ectodominio.

En los últimos años ha quedado claro que el desprendimiento de ectodominios es un paso inicial para la activación de receptores específicos como Notch , ErbB-4 y el receptor de angiopoyetina Tie-1. La señalización de Notch-1 es esencial para la diferenciación endotelial y la angiogénesis tumoral, mientras que el receptor de angiopoyetina Tie-1 facilita la formación de vasos sanguíneos embrionarios. [13] [14] Tras la unión de sus ligandos, Notch-1 y Tie-1 experimentan una escisión proteolítica de los ectodominios por ADAM17 y ADAM10 . Esta escisión libera el fragmento citoplasmático para la señalización celular. En el caso de Notch-1, se transfiere al núcleo.

Muchas citocinas y factores de crecimiento se sintetizan como proformas unidas a la membrana que experimentan desprendimiento proteolítico para su activación. Las efrinas EPH receptor A2 y A3 son eliminadas por ADAM10, creando receptores Eph solubles escindidos , que inhiben la angiogénesis tumoral en ratones. [15] Otros ejemplos son el desprendimiento proteolítico de la E-selectina soluble , [16] el desprendimiento del receptor de uroquinasa (uPAR) por MMP-12 creando uPAR soluble que tiene propiedades quimiotácticas para leucocitos y células progenitoras, y el desprendimiento de receptores de interleucina-6 por ADAM10 y ADAM17 que facilita la señalización de interleucina-6 en células endoteliales. [17] La ​​semaforina 4D es escindida de su forma unida a la membrana por MT1-MMP (MMP-14) en células tumorales; Luego interactúa con la plexina B1 en las células endoteliales, promoviendo la quimiotaxis proangiogénica. [18] El desprendimiento de una citocina anclada a la membrana o un factor de crecimiento por las proteinasas ADAM puede ser relevante para varios eventos de transducción de señales. Alternativamente, el desprendimiento puede ser necesario para que el ligando se difunda a receptores distantes. El desprendimiento puede ser necesario para la regulación negativa de las señales mediante la eliminación de ligandos de señalización o la escisión y liberación de receptores. La liberación del receptor también puede generar receptores solubles que actúan como señuelos secuestrando ligandos. Estos hallazgos indican que el desprendimiento de ectodominios es un proceso ubicuo que facilita una amplia variedad de eventos celulares involucrados en la angiogénesis. Debido a que se generan potentes modificadores biológicos, es probable que esté controlado por un mecanismo altamente regulado. Junto con las ADAM y las MT-MMP, las serina proteasas unidas a la membrana también pueden desempeñar un papel en el desprendimiento de ectodominios.

Degradación proteolítica de la matriz extracelular (MEC)

Ilustración que muestra la matriz extracelular en relación con el epitelio , el endotelio y el tejido conectivo.

La formación de capilares a partir de vasos sanguíneos preexistentes requiere la remodelación tanto de la membrana peicapilar de la vénula madre , como de la matriz extracelular local y distal. Al inicio de la angiogénesis, las células endoteliales (CE) deben remodelar tres barreras diferentes para migrar e invadir el tejido diana. Primero está la membrana basal entre el endotelio y las células musculares lisas vasculares o pericitos , seguida del gel de fibrina formado a partir del fibrinógeno que se filtra de la vasculatura y, finalmente, la matriz extracelular en el tejido diana. La membrana basal vascular está compuesta de colágeno tipo IV , colágeno tipo XV, colágeno tipo XVIII , lamininas , entactina , proteoglicanos de heparán sulfato , perlecano y osteonectina . Todos estos componentes de la membrana basal son sustratos para MMP-2 , 3 , 7 y 9 , entre otros. Los inhibidores de la actividad de las MMP han puesto de relieve la importancia de estas proteínas en el control de la angiogénesis. Recientemente, se ha descubierto que la degradación del receptor de uroquinasa y de la MMP-9 mediada por ARN interferente pequeño (siRNA) inhibe la formación de estructuras similares a capilares en modelos de angiogénesis tanto in vitro como in vivo . [19] Después de atravesar la membrana basal, las EC deben invadir un gel de fibrina denso que se polimeriza a partir del fibrinógeno derivado del lecho vascular. [20] Se pensaba que la plasmina, una fibrinolisina eficaz producida por tPA o uPA , era esencial en este proceso, pero los ratones deficientes en plasminógeno no muestran defectos importantes de neovascularización en tejidos ricos en fibrina. [21] Estos hallazgos resaltan la diversa cantidad de enzimas proteolíticas que utilizan las EC para remodelar la matriz extracelular. Por ejemplo, las MMP-3, 7, 8 , 12 y 13 pueden escindir el fibrinógeno. [22]

La actividad de MMP es uno de los procesos más tempranos y más sostenidos que tienen lugar durante la angiogénesis. Al estudiar la transición de un tumor avascular a uno vascular, Fang et al. pudieron identificar el papel clave de MMP-2 en la angiogénesis. La expresión y la actividad de MMP-2 aumentaron en los tumores angiogénicos en comparación con los tumores avasculares, y la adición de oligonucleótidos antisentido dirigidos a MMP-2 inhibe el inicio de la angiogénesis manteniendo el fenotipo avascular. Estos datos, junto con otros informes, sugieren que la actividad de MMP es necesaria para iniciar las primeras etapas de la angiogénesis y el desarrollo del tumor. La creación de ratones deficientes en MMP ha proporcionado información importante sobre el papel de las MMP en la regulación de la angiogénesis. Por ejemplo, los ratones deficientes en MMP-2 se desarrollan normalmente, pero muestran una inhibición significativa de la angiogénesis corneal . [23]

Fragmentos proteolíticos como reguladores de la angiogénesis

Se ha informado que numerosos fragmentos proteolíticos o dominios de proteínas de la matriz extracelular ejercen una actividad positiva o negativa sobre la angiogénesis. Las proteínas nativas que contienen dichos dominios con actividad reguladora normalmente están inactivas, probablemente porque son segmentos crípticos ocultos en la estructura de la proteína nativa. La angiostatina es un fragmento de plasminógeno de 38 kDa con actividad inhibidora de la angiogénesis. Los fragmentos de angiostatina contienen dominios kringle que ejercen su actividad inhibidora en varios niveles diferentes; inhiben la migración y proliferación de células endoteliales , aumentan la apoptosis y modulan la actividad de la quinasa de adhesión focal (FAK). La endostatina es un fragmento de 20 kDa del colágeno XVIII. El papel principal de la endostatina radica en su capacidad para inhibir potentemente la migración de células endoteliales e inducir la apoptosis. [24] Estos efectos están mediados por la interacción e interferencia con varias proteínas relacionadas con la angiogénesis, como las integrinas y las quinasas proteínicas específicas de serina/treonina . Numerosos estudios han demostrado que la tropoelastina , el precursor soluble de la elastina , o los fragmentos proteolíticos de elastina tienen diversas propiedades biológicas. Nackman et al. demostraron que los fragmentos de elastina generados por elastasa median varias características de la enfermedad aneurismática que se correlacionan con la angiogénesis. La osteonectina es una glicoproteína de unión a metales producida por muchos tipos de células, incluidas las EC. Por último, la endorepellina es un inhibidor recientemente descrito de la angiogénesis derivado del extremo carboxiterminal del perlecano. [25] Las concentraciones nanomolares de endorepellina inhiben la migración de EC y la angiogénesis en diferentes modelos in vitro e in vivo al bloquear la adhesión de EC a varios sustratos como la fibronectina y el colágeno tipo I.

Se ha demostrado que los inhibidores o activadores endógenos generados por la degradación proteolítica de proteínas de mayor tamaño, principalmente de la matriz extracelular, contribuyen a la regulación del crecimiento tumoral y la angiogénesis. En este artículo se menciona solo una pequeña fracción de los fragmentos proteolíticos conocidos que alteran el comportamiento y la función de las células endoteliales durante la angiogénesis. Esta abundancia ha suscitado una mayor atención debido a su potencial para terapias antiangiogénicas y anticancerígenas.

Activación proteolítica de factores de crecimiento

Las proteasas no sólo modulan las interacciones célula-matriz, sino que también pueden controlar el inicio y la progresión de la angiogénesis mediante la activación de factores de crecimiento angiogénicos y citocinas. El factor de crecimiento de hepatocitos (HGF), un factor de crecimiento que promueve la angiogénesis, es activado por el factor de activación de HGF , una serina proteasa relacionada con el plasminógeno. [26] Varios factores de crecimiento, como el factor de crecimiento básico de fibroblastos (bFGF) y el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), quedan atrapados en la matriz extracelular por diversos proteoglicanos. La degradación proteolítica de estos proteoglicanos libera los factores de crecimiento, lo que les permite alcanzar sus receptores e influir en el comportamiento celular. Los factores de crecimiento que afectan indirectamente a la angiogénesis también son objetivos de la activación proteolítica. Por ejemplo, los activadores del plasminógeno impulsan la activación del factor de crecimiento transformante beta latente (TGF-β) de la matriz extracelular ósea y, por lo tanto, modulan la angiogénesis en el hueso. [27]

Las proteasas no sólo tienen la capacidad de cambiar la disponibilidad de factores de crecimiento, sino que también pueden modificar sus propiedades. Esta capacidad se demostró para VEGF 165 que es escindido por MMP-3 o MMP-9 a una molécula más pequeña con propiedades similares a VEGF 121. [28] Estas dos isoformas de VEGF tienen propiedades muy diferentes. VEGF 165 induce un patrón vascular regular durante la neovascularización tumoral. VEGF 121 y el VEGF 165 truncado , por el contrario, causan patrones irregulares de neovascularización, muy probablemente debido a su incapacidad para unirse a los heparán sulfatos, por lo que no proporcionan ninguna información espacial que esté enterrada en la matriz extracelular. Otro factor importante en la angiogénesis, el factor-1 derivado de células estromales (SDF-1), también es modificado por la aminodipeptidasa dipeptidil peptidasa-4 (DPP4). La escisión de SDF-1 reduce su afinidad por el sulfato de heparán y se reducen las interacciones con su receptor CXCR4 . [29] La familia de proteasas ADAM está recibiendo una mayor atención por su capacidad de alterar el equilibrio entre factores pro y antiangiogénicos. ADAM17 es capaz de liberar el factor de necrosis tumoral alfa (TNFα) activo y el factor de crecimiento similar al factor de crecimiento epidérmico (EGF-HB) que se une a la heparina a partir de sus precursores unidos a la membrana, lo que puede afectar indirectamente a la angiogénesis. [30]

Proteasas como inhibidores de la angiogénesis

Las proteasas no sólo facilitan la angiogénesis, sino que también tienen la capacidad de frenar el proceso. Un ejemplo de esto es el procesamiento de los inhibidores de la angiogénesis por las MMP. Como se describió anteriormente, se ha demostrado que las MMP escinden el plasminógeno y el colágeno XVIII en los inhibidores endógenos de la angiogénesis angiostatina y endostatina. La propia MMP-2 posee propiedades antiangiogénicas que son independientes de su dominio catalítico. Las interacciones entre la integrina α v β 3 y la MMP-2 en la superficie de las células endoteliales pueden ser necesarias para la actividad de la MMP-2 durante la angiogénesis. El dominio similar a la hemopexina en el extremo carboxilo terminal de la MMP-2 es capaz de bloquear esta interacción de la MMP-2 activa y la integrina α v β 3 en la superficie de las células endoteliales, lo que conduce a la inhibición de la actividad de la MMP-2. [31]

Durante la angiogénesis, ADAM15 se expresa preferentemente en EC. ADAM15 puede interactuar con las integrinas α v β 3 y α 5 β 1 a través de su dominio de desintegrina mediante un motivo RGD ( arginina - glicina - ácido aspártico ). La mayoría de las desintegrinas contienen este motivo RGD conservado, pero ADAM15 es el único miembro de la familia ADAM que contiene este motivo. Un dominio de desintegrina recombinante de ADAM15 humano inhibe una variedad de funciones de EC in vitro, incluyendo proliferación, adhesión, migración y formación de capilares. [32] La sobreexpresión del dominio de desintegrina ADAM15 resultó en la inhibición de la angiogénesis, el crecimiento tumoral y la metástasis. Por otro lado, no se ha demostrado si ADAM15 de longitud completa juega un papel inhibidor in vivo . ADAMTS1 y ADAMTS8 inhiben la angiogénesis in vitro en dos ensayos de angiogénesis funcional. Ambas enzimas inhiben la vascularización inducida por bFGF en el ensayo de bolsillo corneal e inhiben la angiogénesis inducida por VEGF en el ensayo de membrana corioalantoidea . [33] En conjunto, estos datos indican que las proteasas pueden funcionar como reguladores tanto positivos como negativos de la angiogénesis.

Proteólisis y migración celular

La angiogénesis requiere la migración y el crecimiento invasivo de las células. Esto se ve facilitado por una interacción equilibrada entre el desprendimiento y la formación de adherencias celulares que permiten a la célula avanzar a través de la matriz extracelular. [34] La célula utiliza una actividad proteolítica limitada en los sitios de adherencias focales individuales a través de la formación de complejos multiproteicos. Los complejos multiproteicos se localizan en balsas lipídicas en la superficie celular, donde a menudo se incorporan proteasas unidas a la membrana. Por ejemplo, los complejos de leucocitos uroquinasa (uPA), receptor de uroquinasa (uPAR) e integrinas que participan en la adhesión e invasión celular. [35] En estos complejos, uPAR actúa como un centro organizador que forma complejos no covalentes con integrinas, proteínas similares a LRP y uroquinasa. También se encuentran complejos similares en las células endoteliales.

Proteólisis descontrolada de la matriz extracelular

Las actividades proteolíticas que tienen lugar durante la angiogénesis requieren una regulación espacial y temporal precisa. Si no fuera por este control, una proteólisis excesiva podría provocar daños en el tejido y la pérdida de puntos de anclaje para las células migratorias. Esto se ilustra con los ratones que son deficientes en el inhibidor del activador del plasminógeno-1 (PAI-1). [36] [37] El PAI-1 inhibe los activadores del plasminógeno y, por lo tanto, la activación de la plasmina; por lo tanto, se podría suponer que la deficiencia de PAI-1 aumentaría la angiogénesis y el crecimiento tumoral. Inesperadamente, cuando los ratones deficientes en PAI-1 fueron desafiados con células cancerosas en una matriz de colágeno, la angiogénesis y la estabilización vascular se inhibieron, lo que dificultó el crecimiento tumoral. Este hallazgo se atribuyó a las propiedades protectoras que imparte el PAI-1 contra la degradación excesiva de la matriz extracelular circundante por la plasmina. Sin esta protección, los puntos de apoyo utilizados por las células endoteliales para migrar y formar estructuras capilares se destruyen. La proteólisis descontrolada también se atribuye a la interrupción del desarrollo vascular y a las muertes prematuras en embriones murinos deficientes en la proteína rica en cisteína con motivos kazal (RECK) que induce la reversión del inhibidor . Esto se debe probablemente a la actividad descontrolada de MMP, porque se obtuvo un rescate parcial al inactivar simultáneamente RECK y MMP-2. [38]

Proteasas implicadas en el reclutamiento de células derivadas de la médula ósea durante la angiogénesis

Los leucocitos y las células progenitoras endoteliales (EPC) contribuyen a la iniciación y guía de nuevos vasos sanguíneos. [39] Los monocitos producen una variedad de factores proangiogénicos. También hay una población de células CD34 positivas que pueden expresar proteínas asociadas al endotelio, como la VE-cadherina y el receptor del dominio de inserción de la quinasa (KDR, receptor VEGF 2) que ayudan a influir en la progresión de la angiogénesis. [40] La ausencia o disfunción de estas células está implicada en la vascularización deteriorada en pacientes cardíacos y diabéticos . [41] La MMP-9 juega un papel clave en la movilización de EPC desde la médula ósea. Heissig et al. han propuesto un mecanismo por el cual la MMP-9 facilita la disponibilidad de EPC para la angiogénesis. Primero, el VEGF circulante induce la expresión de MMP-9 en la médula ósea, luego la MMP-9 puede escindir y liberar el ligando c-kit . El c-kit activado puede entonces reclutar células progenitoras hematopoyéticas , endoteliales y de mastocitos , estas células luego se acumulan en el área angiogénica y producen grandes cantidades de VEGF inclinando la balanza a favor de la angiogénesis. [42]

La MMP-9 no es la única proteasa que se ha demostrado que está implicada en la angiogénesis potenciada por las células madre embrionarias. La catepsina L1 es activa a pH neutro al asociarse con una variante de empalme p41 de la cadena invariante asociada al MHC de clase II que se expresa fuertemente en las células madre embrionarias. [43] Esta capacidad de permanecer activa a pH neutro puede facilitar la invasión de las células madre embrionarias, la remodelación de los colágenos de la matriz y la gelatina, y la neovascularización. La falta de catepsina L1 en ratones mostró una restauración deficiente del flujo sanguíneo en las extremidades isquémicas, lo que indica una neovascularización deteriorada. La neovascularización también está deteriorada en ratones tratados con células derivadas de la médula ósea deficientes en catepsina L1 en comparación con las células de tipo salvaje. El objetivo por el cual la catepsina L1 estimula la angiogénesis aún no se ha identificado.

Maduración de vasos sanguíneos recién formados mediante proteasas.

MT1-MMP (MMP-14)

Se ha establecido claramente que los pericitos similares al músculo liso desempeñan un papel importante en la estabilización de los vasos sanguíneos recién formados. Los pericitos presentes en el estroma de los tumores de pacientes con cáncer de mama expresan MMP-9. [44] Los modelos animales deficientes en MMP-9 muestran un reclutamiento alterado de pericitos. [45] La incapacidad de reclutar pericitos afecta gravemente la estabilidad de los vasos y el grado de vascularización de los neuroblastomas . La aminopeptidasa A también puede estar implicada en el reclutamiento de pericitos debido a su mayor expresión por pericitos activados en diversas condiciones patológicas asociadas con la angiogénesis. [46] El mecanismo por el cual esta proteasa facilita la maduración de los vasos aún no se ha determinado. La angiogénesis requiere un delicado equilibrio entre la actividad proteolítica y la inhibición de la proteinasa. Los pericitos secretan TIMP-3 que inhibe la activación de MMP-2 dependiente de MT1-MMP en las células endoteliales, facilitando así la estabilización de los microvasos recién formados. Los cocultivos que consisten en pericitos y células endoteliales inducen la expresión de TIMP-3 por los pericitos, mientras que las células endoteliales producen TIMP-2. [47] Juntos, estos inhibidores estabilizan la vasculatura al inhibir una variedad de MMP, ADAM y el receptor 2 del VEGF.

Los vasos inmaduros siguen dependiendo de la exposición continua a los factores de crecimiento angiogénicos sin cobertura de pericitos. [48] A medida que se elimina el reservorio de factores de crecimiento, las células endoteliales no sobreviven y experimentan apoptosis inducida por caspasas , mientras que otras proteasas participan en la degradación y eliminación de los restos celulares restantes.

Perspectiva

Las proteasas desempeñan numerosas funciones en la angiogénesis, tanto en el desarrollo como, especialmente, en condiciones patológicas. Debido a que son importantes reguladores de la degradación tisular y la migración celular, se espera que su inhibición sea beneficiosa para inhibir el crecimiento y la vascularización tumoral. Se han observado resultados prometedores en estudios con animales, pero los ensayos clínicos no han logrado demostrar resultados similares y, a menudo, se acompañan de efectos secundarios inaceptables. [49] Esto ha influido en la investigación continua que ha identificado nuevas familias de proteasas, como ADAM, ADAMTS y MT-MMP. Quizás más importante aún, ha surgido un nuevo paradigma para las proteasas que son esenciales para modular los factores de crecimiento y las citocinas, generar fragmentos biológicamente activos a partir de la matriz, facilitar el reclutamiento de células derivadas de la médula ósea y estabilizar los vasos sanguíneos maduros. Una mejor comprensión de las diversas actividades de las proteasas y sus inhibidores ayudará a desarrollar tratamientos más personalizados para numerosos trastornos.

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