Exosoma

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Non confundir estas vesículas co complexo proteico tamén chamado exosoma.

Os exosomas son vesículas de 30-90 nm secretadas ao medio extracelular por moitos tipos de células de mamíferos.[1] Foron descubertos primeiro en reticulocitos maduros de mamífero, usando un mecanismo de eliminación selectiva de moitas proteínas de membrana do plasma.[2] Durante a maduración dos eritrocitos estas proteínas pérdense ou redúcese a súa cantidade, sen que se produza unha degradación das mesmas. Aínda que a composición proteica do exosoma varía segundo a célula que os orixina, a maioría dos exosomas conteñen a proteína soluble Hsc 70 e moitas outras. Atopáronse ata 31 proteínas comúns nos exosomas en estudos feitos en cáncer colorrectal, mastocitos e exosomas dos ouriños.[3] Para examinar unha lista dos marcadores proteicos que son identificados nos exosomas con máis frecuencia pode consultarse esta base de datos: ExoCarta, exosome database. Certas células do sistema inmunitario, como as células dendríticas e os linfocitos B, secretan exosomas que segundo moitos científicos xogan un papel funcional na mediación das respostas inmunitarias adaptativas contra patóxenos e tumores.[4]

1- proteína de membrana (balsa lipídica). 2 -endocitose. 3- vesícula de endocitose. 4- fusión cun endosoma. 5- invaxinación e formación sucesiva dun corpo multivesicular con vesículas internas. 6- fusión coa membrana plasmática. 7- liberación das vesículas no exterior, que son os exosomas.

Na célula existe un tipo de endosoma chamado corpo multivesicular, que contén no seu interior vesículas intraluminais, as cales poden ser liberadas ao medio extracelular, orixinando exosomas.[5] Inicialmente o exosoma créase no interior da célula cando un segmento da membrana celular se invaxina espontaneamente e é endocitado, orixinando un endosoma.[1] Este segmento de membrana introducido na célula forma pequenas vesículas que son as que serán despois expulsadas da célula. A última fase da formación dos exosomas ten lugar cando o endosoma tardío ou maduro, que contén no seu interior moitas pequenas vesículas (corpo multivesicular), se fusiona coa membrana celular, desencadeando a liberación fóra da célula das vesículas do seu interior. Estas vesículas, unha vez liberadas, chámanse exosomas, e constan dunha "balsa lipídica" na que están incrustados diversos ligandos similares aos da membrana celular orixinal. Os exosomas secretados polas células tanto en condicións normais coma patolóxicas conteñen proteínas e moléculas de ARN funcionais incluíndo ARNm e microARN, que poden ser transportados dunha célula a outra, o que afecta á produción de proteínas da célula receptora.[6] Este ARN denomínase "ARN lanzadeira exosomal" (exosomal shuttle RNA).[7] Moitos dos micro ARN dos exosomas secretados por células troncais mesenquimáticas son predomminantemente inmaduros pre-micro ARN.[8] Nestes exosomas das células do mesénquima non hai proteínas asociadas ao RISC (RNA-induced silencing complex), o que suxire que só os pre-micro ARN e non os micro ARN maduros nos exosomas teñen o potencial de seren activos nas células receptoras. Unha visión global das moléculas que se sabe están presentes nos exosomas pode consultarse na seguinte base de datos: ExoCarta database.[9]

Aplicacións clínicas[editar | editar a fonte]

Os exosomas das células sanguíneas vermellas conteñen inicialmente o receptor da transferrina, que está ausente nos eritrocitos maduros. Os exosomas orixinados en células dendríticas expresan os antíxenos MHC I, MHC II, e moléculas coestimuladoras e demostrouse que poden inducir e amplificar in vivo respostas inmunitarias antíxeno-específicas dos linfocitos T. Ademais, está empezando a probarse en ensaios clínicos iniciais a primeira plataforma de vacinación contra o cáncer baseada en exosomas.[10] Os riles tamén poden liberar exosomas nos ouriños, e a súa detección podería servir como un medio de diagnóstico.[11][12][13] Os exosomas urinarios poden ser útiles como marcadores da resposta ao tratamento en cáncer de próstata.[14][15] Os exosomas liberados no sangue polos tumores poden tamén utilizarse para o diagnóstico. Os exosomas levan ARN da célula da que foron liberados e J. Skog, et al.[16] foron os primeiros en demostrar que as mutacións en tumores cerebrais podían detectarse nos exosomas extraídos dunha mostra de soro sanguíneo, facilitando unha plataforma de biomarcadores sanguíneos para tumores sólidos. Esta plataforma tecnolóxica está sendo desenvolvida agora pola compañía Exosome Diagnostics Inc.. Tamén se está preparando unha tecnoloxía de diagnóstico chamada Carisome™, que captura e caracteriza microvesículas circulantes, incluíndo exosomas, pola compañía Caris Life Sciences [1]. Estudos [17] [18] feitos polo A*STAR Institute of Medical Biology de Singapur- Exosomes and Secreted Nano-vesicles Research Laboratory demostraron por primeira vez [19] que os exosomas secretados por células troncais do mesénquima reducen os danos na isquemia de miocardio e establecen as bases para entender a terapia de transplante de células troncais de mesénquima.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. 1,0 1,1 Keller S, Sanderson MP, Stoeck A, Altevogt P (2006). "Exosomes: from biogenesis and secretion to biological function". Immunol. Lett. 107 (2): 102–8. DOI:10.1016/j.imlet.2006.09.005. PMID 17067686.
  2. van Niel G, Porto-Carreiro I, Simoes S, Raposo G (2006). "Exosomes: a common pathway for a specialized function". J. Biochem. 140 (1): 13–21. DOI:10.1093/jb/mvj128. PMID 16877764.
  3. Mathivanan S, Lim JW, Tauro BJ, Ji H, Moritz RL, Simpson RJ (2009). "Proteomic analysis of A33-immunoaffinity-purified exosomes released from the human colon tumor cell line LIM1215 reveals a tissue-specific protein signature.". Mol. Cell. Proteomics 9 (2): 197–208. DOI:10.1074/mcp.M900152-MCP200. PMC 2830834. PMID 19837982. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2830834.
  4. Li XB, Zhang ZR, Schluesener HJ, Xu SQ (2006). "Role of exosomes in immune regulation". J. Cell. Mol. Med. 10 (2): 364–75. DOI:10.1111/j.1582-4934.2006.tb00405.x. PMID 16796805.
  5. Gruenberg J J, Gisou van der Goot F FG (2006). "Mechanisms of pathogen entry through the endosomal compartments". Nature reviews 7 (7): 495–504. DOI:10.1038/nrm1959. PMID 16773132.
  6. Balaj, L.; Lessard, R.; Dai, L.; Cho, Y. J.; Pomeroy, S. L.; Breakefield, X. O.; Skog, J. (2011). "Tumour microvesicles contain retrotransposon elements and amplified oncogene sequences". Nature Communications 2 (2): 180. Bibcode 2011NatCo...2E.180B. doi:10.1038/ncomms1180. PMC 3040683. PMID 21285958. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=3040683
  7. Valadi H, Ekström K, Bossios A, Sjöstrand M, Lee JJ, Lötvall JO (2007). "Exosome-mediated transfer of mRNAs and microRNAs is a novel mechanism of genetic exchange between cells". Nat. Cell Biol. 9 (6): 654–9. DOI:10.1038/ncb1596. PMID 17486113.
  8. Chen, TS; Lai, RC; Lee, MM; Choo, AB; Lee, CN; Lim, SK (2010). "Mesenchymal stem cell secretes microparticles enriched in pre-microRNAs.". Nucleic Acids Res 38 (1): 215–224. DOI:10.1093/nar/gkp857. PMID 19850715. http://nar.oxfordjournals.org/content/38/1/215.long.
  9. Mathivanan, S.; Simpson, R (2009). "ExoCarta: A compendium of exosomal proteins and RNA.". Proteomics 9 (21): NA. DOI:10.1002/pmic.200900351. PMID 19810033. http://www3.interscience.wiley.com/journal/122616918/abstract.
  10. Mignot G, Roux S, Thery C, Ségura E, Zitvogel L (2006). "Prospects for exosomes in immunotherapy of cancer". J. Cell. Mol. Med. 10 (2): 376–88. DOI:10.1111/j.1582-4934.2006.tb00406.x. PMID 16796806.
  11. Pisitkun, T; Shen, RF; Knepper, MA (2004). "Identification and proteomic profiling of exosomes in human urine". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 101 (36): 13368–73. DOI:10.1073/pnas.0403453101. PMC 516573. PMID 15326289. http://www.pnas.org/content/101/36/13368.full. Consultado o 2009-10-01.
  12. "Urinary Exosome Protein Database". NHLBI. 2009-05-12. http://dir.nhlbi.nih.gov/papers/lkem/exosome/. Consultado o 2009-10-01.
  13. Nilsson, J; Skog, J; Nordstrand, A; Baranov, V; Mincheva-Nilsson, L; Breakefield, XO; Widmark, A (2009). "Prostate cancer-derived urine exosomes: a novel approach to biomarkers for prostate cancer". British Journal of Cancer 100 (10): 1603–1607. DOI:10.1038/sj.bjc.6605058. PMC 2696767. PMID 19401683. http://www.nature.com/bjc/journal/v100/n10/full/6605058a.html.
  14. "Fat capsules carry markers for deadly prostate cancer". The Medical News. http://www.news-medical.net/news/2009/05/12/Fat-capsules-carry-markers-for-deadly-prostate-cancer.aspx. Consultado o 2009-10-01.
  15. Mitchell, PJ; Welton, J; Staffurth, J; Court, J; Mason, MD; Tabi, Z; Clayton, A (2009). "Can urinary exosomes act as treatment response markers in prostate cancer?". J Transl Med. 7: 4. DOI:10.1186/1479-5876-7-4. PMC 2631476. PMID 19138409. http://www.translational-medicine.com/content/7/1/4. Consultado o 2009-10-01.
  16. Skog, Johan; Würdinger, Tom; van Rijn, Sjoerd; Meijer, Dimphna H; Gainche, Laura; Curry, Jr., William T; Carter, Bob S; Krichevsky, Anna M et al. (2008). "Glioblastoma microvesicles transport RNA and proteins that promote tumour growth and provide diagnostic biomarkers". Nature Cell Biology 10 (12): 1470–1476. DOI:10.1038/ncb1800. PMID 19011622. http://www.nature.com/ncb/journal/v10/n12/full/ncb1800.html.
  17. Lai, RC; Arslan, F; Lee, MM; Sze, NS; Choo, A; Chen, TS; Salto-Tellez, M; Timmers, L et al. (2010). "Exosome secreted by MSC reduces myocardial ischemia/reperfusion injury.". Stem Cell Res 4 (3): 214–222. DOI:10.1016/j.scr.2009.12.003. PMID 20138817. http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B8G43-4Y34WK7-1&_user=10&_coverDate=05%2F31%2F2010&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=gateway&_origin=gateway&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=cf44ea148050475f872fbf5234357f38&searchtype=a.
  18. Lai, RC; Arslan, F; Tan, SS; Tan, B; Choo, A; Lee, MM; de Kleijn, DP; Tan, KH et al. (2010). "Derivation and characterization of human fetal MSCs: an alternative cell source for large-scale production of cardioprotective microparticles.". J Mol Cell Cardiol 48 (6): 1215–1224. DOI:10.1016/j.yjmcc.2009.12.021. PMID 20064522. http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WK6-4Y4PVTV-1&_user=10&_coverDate=06%2F30%2F2010&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=gateway&_origin=gateway&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=dced36b4bf0858eafa5ef80c753108e4&searchtype=a.
  19. Faculty of 1000 (2011). "Faculty of 1000 evaluations, dissents and comments for [Lai RC et al. Exosome secreted by MSC reduces myocardial ischemia/reperfusion injury. Stem Cell Res. 2010 May; 4(3):214-22"]. Faculty of 1000. http://f1000.com/9144965.

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Outros artigos[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]