Roles y funciones del receptor de hidrocarburos arilo (AhR)

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Crédito de la imagen: http://www.nature.com/nrc/journal/v14/n12/full/nrc3846.html

El receptor de aril hidrocarburo (AhR) es responsable de apoyar el crecimiento celular y la respuesta del sistema inmunológico a las amenazas externas, especialmente a los contaminantes ambientales. Los AhR son esenciales para la diferenciación celular y el crecimiento en varios sistemas de órganos. Siga leyendo para conocer los roles de AhR y los factores que lo activan / dificultan.

¿Qué es un receptor de hidrocarburos arilo?

El es receptor de hidrocarburos arilo (AhR) es un factor de transcripción activado por ligando responsable de regular la expresión de diferentes secuencias de genes [1].

AhR y su socio, un transpondedor nuclear de hidrocarburo de arilo relacionado con la forma en que un organismo responde a los contaminantes ambientales, en su mayoría creados por el hombre. Sin embargo, la investigación actual ha determinado varias funciones fisiológicas que desempeñan los AhR en ausencia de contaminantes. [1].

Funciones del receptor de hidrocarburos arilo

El papel de AhR en el cuerpo humano es complejo y aún no se comprende completamente. La mayoría de los resultados a continuación provienen de estudios con animales y células. Nos dan una buena idea de los roles y funciones potenciales de AhR, pero es posible que los resultados no siempre se traduzcan a los humanos.

Cardiovascular

En ratones fetales, el desarrollo de AhR a través de células madre embrionarias es responsable de la coordinación y diferenciación de las células cardíacas. [2].

AhR durante el desarrollo es el coordinador de la compleja red reguladora responsable de mantener la homeostasis cardiovascular [2].

Metabolismo

En ratones delgados y obesos, los receptores AhR son responsables de ayudar a mantener la homeostasis de la glucosa en el cuerpo. [3].

En ratones con hígado graso, los receptores AhR activados por humanos han podido neutralizar los efectos del hígado graso mientras mantienen un equilibrio energético adecuado. [4].

Los AhR interactúan con las células madre para señalar la regeneración celular, en el contexto del envejecimiento y la enfermedad. Los receptores se dirigen específicamente a la eficiencia metabólica de la regeneración celular frente al ciclo celular. [5].

Fin de la toxina

Los AhR son responsables de identificar los hidrocarburos aromáticos polioquímicos, contaminantes ambientales que pueden contribuir al desarrollo del cáncer. Los AhR luego estiran el cuerpo para evitar daños fisiológicos. [6].

En las líneas celulares humanas expuestas a diferentes niveles de plomo, los AhR ayudan a prevenir el daño. [7].

Sistema inmunitario

Linfocitos

Los receptores AhR son responsables de transmitir señales ambientales a los linfocitos, que luego estimulan el sistema inmunológico necesario para regular el cuerpo, fomentando la homeostasis. [8].

En vacas lecheras criadas en un área contaminada con dioxinas, la expresión del gen AhR aumentó significativamente para aumentar la cantidad de linfocitos circulantes para combatir la contaminación por toxinas [9].

Para los pacientes con tuberculosis, el aumento de la expresión de AhR aumentó la respuesta inmune innata general a través de la formación de células linfoides [10].

Las células T.

En ratones, AhR es responsable del mantenimiento de las células T epidérmicas, que regulan la maduración celular en la piel. Esto ayuda a mantener el sistema inmunológico de la piel. [11].

Las personas expuestas a contaminantes ambientales que conducen a una infección viral aumentaron la respuesta y la regulación de las células T después de la activación de AhR. También se incrementaron las respuestas de las células T en los ganglios linfáticos, para eliminar la infección viral en todo el cuerpo del paciente. [12].

Células de los árboles

AhR es crucial para controlar la diferenciación, el crecimiento y la función de las células de los árboles [13].

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Los mastocitos expuestos a ligandos AhR aumentaron las especies de calcio y oxígeno reactivo, lo que condujo a una mayor señalización de los mastocitos, degradación y liberación de citocinas. [13].

Salud intestinal

Tryptoffan juega un papel importante en el mantenimiento de la homeostasis del sistema inmunológico intestinal. El AhR en ratones aumenta la ingesta de triptófano, lo que equilibra la respuesta de la mucosa en el intestino, lo que permite la supervivencia de comunidades microbianas mixtas. [14].

Por lo tanto, los AhR mantienen el equilibrio de la microbiota intestinal y lo modifican en presencia de contaminantes orgánicos o patógenos. Si hay una infección, los AhR aumentarán la respuesta inmune para suprimirla. [15].

En ratones, AhR es responsable de limitar la inflamación de las células epiteliales congénitas e incluso curar ratones con colitis inducida por fármacos. [16].

Maneras en que actúa el AhR

Los ligandos pueden activar o inhibir los AhR. Esto depende del tipo de ligando que se une al receptor. Los principales ligandos responsables de la activación de AhR son los metabolitos derivados del triptófano. Hay al menos cinco formas que conducen a la activación de AhR.

1) Camino quinurenino

La principal activación en los mamíferos es a través de la vía quinurenina. Los glioblastomas (tumores cerebrales) producen quinurenina y son responsables de su supervivencia mediante la activación de AhR. También aumenta las células T reguladoras responsables de aumentar la función autoinmune. [17].

Esta vía de quinurenina es responsable de la formación de un circuito de retroalimentación positiva, lo que permite la activación continua de AhR.

2) Vía de la dopamina descarboxilasa

La vía de la dopamina descarboxilasa también es responsable de la activación de AhR por unión directa al receptor. No solo es un aglutinante directo de AhR, sino que también sirve como precursor aguas abajo de los ligandos de AhR. [17].

3) Corredor de serotonina

La vía de la serotonina derivada del triptófano también es responsable de la activación de AhR. Esto se debe a su débil afinidad por el receptor. Reduce las enzimas CYP1 que inhiben los AhR y permite una mayor unión de AhR. [17].

4) Fotometabolitos de triptófano

Los fotometabolitos de triptófano son ligandos AhR endógenos que señalan la activación a concentraciones nanopolares. Inhiben las respuestas inflamatorias y aumentan la funcionalidad AhR en la piel para prevenir daños y promover células protectoras saludables de la piel. [17].

5) Fitoquímicos

Los activadores naturales de AhR incluyen fitoquímicos que actúan como ligandos para activar el desarrollo de células T, la autoinmunidad y la reducción de la inflamación. Desafortunadamente, estos fitoquímicos son algunos de los activadores de AhR menos efectivos. [17].

Prohibición AhR

La inhibición de AhR proviene de sustancias químicas ambientales responsables de limitar la diferenciación celular y reducir las respuestas del sistema inmunológico.

La inhibición de los AhR puede dañar la salud de varios sistemas de órganos. Esto incluye el sistema cardiovascular, la piel y el tracto digestivo. Sin la activación adecuada de AhR, esto restringe el desarrollo de células B maduras y sus respuestas, lo que puede debilitar la respuesta inmune. [18].

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