La fibronectina és una classe de glucoproteïna que pertany a la matriu extracel·lular. Aquest tipus de proteïnes, en general, s'encarreguen d'unir o enllaçar la membrana cel·lular a les fibres de col·lagen que es troben a l'exterior.
El nom "fibronectina" prové d'un vocable compost per dues paraules en llatí, la primera és "fibra" que significa fibra o filament i, la segona "necter" que significa connectar, enllaçar, enganxar o lligar.
Estructura molecular de la fibronectina (Font: Jawahar Swaminathan and MSD staff at the European Bioinformatics Institute via Wikimedia Commons)
La fibronectina va ser visualitzada per primera vegada en 1948 com un contaminant de l'fibrinogen preparat pel procés de fraccionament amb etanol fred de Cohn. Aquesta es va identificar com una glucoproteïna plasmàtica única que posseïa les característiques d'una globulina insoluble en fred.
Aquesta proteïna té un alt pes molecular i s'ha relacionat amb una gran varietat de funcions en l'interior dels teixits. Entre elles es troba l'adhesió entre cèl·lula i cèl·lula, l'organització de l'citoesquelet, la transformació oncogènica, entre d'altres.
La fibronectina es distribueix per molts llocs de el cos a través de la seva forma soluble en el plasma sanguini, el líquid cefaloraquidi, el líquid sinovial, el líquid amniòtic, el fluid seminal, la saliva i els exsudats inflamatoris.
Investigadors han informat que les concentracions plasmàtiques de fibronectina s'eleven quan les dones embarassades pateixen d'preclamsia. Així doncs, aquest increment en la concentració de fibronectina ha estat incorporat pels especialistes per a diagnosticar les pacients aquesta condició.
estructura
Les fibronectinas són glucoproteïnes grans, les quals posseeixen un pes molecular d'aproximadament 440 kDa. Estan compostes per prop de 2.300 aminoàcids, que representen el 95% de la proteïna, ja que l'altre 5% són carbohidrats.
Els diferents anàlisis que s'han realitzat sobre la seqüència genòmica i transcriptòmica (ARN missatger) de la proteïna han assenyalat que aquesta es compon de tres blocs de seqüències homòlogues repetides, amb longituds de 45, 60 i 90 aminoàcids cadascuna.
Els tres tipus de seqüències comprenen més de el 90% de l'estructura total de les fibronectinas. Les seqüències homòlogues de tipus I i II són bucles units entre si per ponts disulfur. Aquests bucles contenen 45 i 60 residus d'aminoàcids cadascun, respectivament.
Les seqüències homòlogues de tipus III corresponen a 90 aminoàcids ordenats de forma lineal i sense ponts disulfur al seu interior. No obstant això, alguns dels aminoàcids interns de les seqüències homòlogues de tipus III tenen grups sulfhídrics lliures (RSH).
Les tres seqüències homòlogues es pleguen i s'organitzen en una matriu més o menys lineal per formar dues "braços dimèrics" de subunitats proteiques gairebé idèntiques. Les diferències entre les dues subunitats sorgeixen d'esdeveniments de maduració post-transcripcionals.
Les fibronectinas es poden observar generalment de dues maneres. Una forma oberta que s'observa quan es dipositen sobre la superfície de la membrana i que es troben a punt per enllaçar-se amb algun altre component de l'exterior cel·lular. Aquesta forma només s'observa mitjançant microscòpia electrònica.
L'altra forma es pot apreciar en solucions fisiològiques. Els extrems de cada braç o prolongació es troben doblegats cap al centre de la proteïna, unint-se a través dels extrems carboxil dels llocs d'unió a col·lagen. En aquesta forma la proteïna té un aspecte globular.
Dominis i propietats de "multiadhesión"
Les propietats de multiadhesión de la fribonectina s'originen a causa de la presència de diferents dominis que posseeixen valors elevats d'afinitat per substrats i proteïnes diferents.
Els "braços dimèrics" es poden dividir en 7 dominis funcionals diferents. Aquests són classificats segons el substrat o domini a el qual s'uneix cadascun. Per exemple: El domini 1 i el domini 8, són dominis d'unió a la proteïna fibrina.
El domini 2 posseeix propietats d'unió a l'col·lagen, el domini 6 és una regió d'adhesió cel·lular, és a dir que li permet ancorar-se en gairebé qualsevol membrana o superfície externa de les cèl·lules. Les funcions dels dominis 3 i 5 són desconegudes encara en l'actualitat.
En el domini 9 s'ubica l'extrem carboxil o extrem C-terminal de la proteïna. Les regions d'adhesió cel·lular de l'domini juny posseeixen el tripèptid constituït per la seqüència d'aminoàcids Arginina-Glicina-Asparagina (Arg-Gly-Asp).
Aquest tripèptid és compartit per diverses proteïnes com el col·lagen i les integrines. El mateix és l'estructura mínima requerida per al reconeixement de la membrana plasmàtica per les fibronectinas i integrines.
La fibronectina, quan es troba en la seva forma globular, representa una forma soluble i lliure a la sang. No obstant això, en les superfícies cel·lulars i en la matriu extracel·lular aquesta es troba en forma "oberta", rígida i insoluble.
funcions
Alguns dels processos en els quals destaca la participació de les fibronectinas són la unió de cèl·lula a cèl·lula, la unió, connexió o adherència cel·lular a membranes plasmàtiques o basals, l'estabilització dels coàguls sanguinis i la cicatrització de ferides.
Les cèl·lules s'adhereixen a un lloc específic en la fibronectina a través d'una proteïna receptora coneguda com "integrina". Aquesta proteïna travessa la membrana plasmàtica fins a l'interior de la cèl·lula.
Components de la matriu extracel·lular de el teixit cartilaginós (Font: Kassidy Veasaw via Wikimedia Commons)
El domini extracel·lular de les integrines s'uneix a la fibronectina, mentre que el domini intracel·lular de les integrines es troba adherit als filaments d'actina. Aquest tipus d'ancoratge li permet transmetre la tensió que es genera en la matriu extracel·lular cap al citoesquelet de les cèl·lules.
Les fibronectinas participen en el procés cicatrització de les ferides. Aquestes, en la seva forma soluble, es dipositen sobre les fibres de col·lagen adjacents a la ferida, ajudant a la migració dels fagòcits, els fibroblasts ia la proliferació cel·lular en la ferida oberta.
El procés de curació real comença quan els fibroblasts "giren" la xarxa de fibronectinas. Aquesta xarxa actua com una mena de bastida o suport perquè es dipositin les noves fibres de col·lagen, l'heparán sulfat, el proteoglicano, el condrotín sultafo i els altres components de la matriu extracel·lular que són requerits per reparar el teixit.
La fibronectina també està implicada en el moviment de les cèl·lules epidèrmiques, ja que a través del teixit granulós ajuda a reorganitzar la membrana basal que es troba sota de l'epidermis en els teixits, el que ajuda a que passi la queratinització.
Totes les fibronectinas tenen funcions indispensables per a totes les cèl·lules; participen en processos tan diversos com la migració i la diferenciació cel·lular, l'homeòstasi, la cicatrització de ferides la fagocitosi, entre d'altres.
referències
- Conde-Agudelo, A., Romero, R., & Roberts, JM (2015). Tests to PREDICT preeclàmpsia. In Chesley 's hypertensive disorders in pregnancy (pp. 221-251). Academic Press.
- Farfán, J. Á. L., Tovar, HBS, de Camina, MDRG, & Guevara, CG (2011). Fibronectina fetal i longitud cervical com a predictors primerencs de part preterme. Ginecologia i Obstetrícia de Mèxic, 79 (06), 337-343.
- Feist, I., & Hiepe, F. (2014). Fibronectin autoantibodies. In Autoantibodies (pp. 327-331). Elsevier.
- Letourneau, P. (2009). Axonal pathfinding: extracel·lular matrix role. Encyclopedia of Neuroscience, 1, 1139-1145.
- Pankov, R., & Yamada, KM (2002). Fibronectin at una mirada. Journal of cell science, 115 (20), 3861-3863.
- Proctor, RA (1987). Fibronectin: una breu overview of its structure, function, and physiology. Reviews of Infectious Diseases, 9 (Supplement_4), S317-S321.