ICAM-1

A ICAM-1 é un membro da superfamilia das inmunoglobulinas; esta superfamilia de proteínas comprende os anticorpos e os receptores de células T. A ICAM-1 é unha proteína transmembrana que posúe un dominio N-terminal extracelular, un dominio transmembrana simple e un dominio citoplasmático C-terminal. A estrutura da ICAM-1 caracterízase por ter unha ampla glicosilación, e o dominio extracellar da proteína está composto de múltiples bucles creados por pontes disulfuro dentro da proteína. A estrutura secundaria dominante da proteína é a folla beta, o que levou aos investigadores a hipotetizar a presenza de dominios de dimerización dentro da ICAM-1.

A proteína codificada por este xene é un tipo de molécula de adhesión intercelular presente continuamente en baixas concentracións nas membranas dos leucocitos e as células endoteliais. Despois da estimulación por citocinas, as súas concentracións increméntanse moito. A ICAM-1 pode ser inducida pola interleucina-1 (IL-1) e o factor de necrose tumoral (TNF) e exprésase no endotelio vascular, macrófagos e linfocitos. A ICAM-1 é un ligando para a LFA-1 (unha integrina), un receptor que se encontra nos leucocitos. Cando se activa, os leucocitos únense ás células endoteliais por medio de ICAM-1/LFA-1 e despois transmigran aos tecidos. A LFA-1 tamén se encontran en forma soluble, e parece unirse e bloquear a ICAM-1.

Papel na sinalización celular

A ICAM-1 é unha proteína transmembrana endotelial e asociada a leucocitos da que desde hai moito tempo se sabe que é importante na estabilización das interaccións célula-célula e faclitación da transmigración endotelial do leucocito. Máis recentemente, a ICAM-1 foi caracterizada como sitio para a entrada na célula do rinovirus humano. Debido a estas asociacións coas respostas inmunitarias, hipotetizouse que a ICAM-1 podería funcionar na transdución de sinais. A ligazón da ICAM-1 produce efectos proinflamatorios como o recrutamento de leucocitos inflamatorio ao enviar sinais a través de cadoiros que implican certas quinases, como a quinase p56lyn.

Outras funcións

A ICAM-1 celular e a ICAM-1 soluble teñen efectos antagonistas nas unións herméticas que forman a barreira hemato-testicular, polo que xogan un importante papel na espermatoxénese.

A presenza dunha ampla glicosilación e outras características estruturais da ICAM-1 proporciona sitios de unión para numerosos ligandos. A ICAM-1 posúe sitios de unión para algúns ligandos asociados á inmunidade, como o ligando de adhesión do macrófago-1 (Mac-1; ITGB2 / ITGAM), o antíxeno asociado á función do leucocito (LFA-1, do inglés leukocyte function associated antigen-1) e o fibrinóxeno. Estas tres proteínas exprésanse xeralmente en células endoteliais e leucocitos, e únense á ICAM-1 para facilitar a transmigración dos leucocitos a través do endotelio vascular en procesos como a extravasación e a resposta inflamatoria. Como resultado destas características de unión, á ICAM-1 foille clasicamente asignada a función de adhesión intercelular.

Empezouse a cuestionar o papel da ICAM-1 como unha simple molécula de adhesión ao descubrirse que tamén servía como sitio de unión para a entrada do grupo maior dos rinovirus humanos (HRV) en varios tipos celulares. A ICAM-1 tamén é coñecida pola súa afinidade por eritrocitos infectados por Plasmodium falciparum, polo que ten máis dun papel en doenzas infecciosas.

Unha vez que se comprenderon ben das funcións da ICAM-1 na adhesión célula-célula, a extravasación e a infección, presentouse a hipótese de que ademais ten un papel na transdución de sinais. A maioría dos traballos sobre a ICAM-1 nos anos recentes trataron sobre esta cuestión central e outras relacionadas. Razóase que para probar que a transdución de sinais da ICAM-1 realmente se produce, sería necesario identificar o mecanismo desa sinalización, as condicións e ambiente no cal ocorre a sinalización, e os puntos finais biolóxicos de calquera cadoiro de sinalización que estea implicado. Ademais, as funcións de transdución de sinais da ICAM-1 parecen estar asociadas principalmente con vías proinflamatorias. En particular, a sinaliación da ICAM-1 parece producir un recrutamento de células inmunitarias inflamatorias como macrófagos e granulocitos.

A ICAM-1 pode tamén participar nun bucle de retroalimentación positiva e competir coa ICAM-2 para manter un ambiente proinflamatorio que conduce á transmigración endotelial do leucocito. Tanto nos niveis de expresión de ARNm coma de proteína, a ligazón de ICAM-1 regula á alza a propia expresión da ICAM-1 nun bucle de retroalimentación positiva. Ademais, a expresión do ARNm e proteína RANTES tamén se regula á alza pola ligazón de ICAM-1. RANTES (do inglés Regulated upon Activation Normal T-cell Expressed and Secreted) é unha citocina que funciona como un mediador inflamatorio quimiotáctico para diversas células inmunitarias inflamatorias, como granulocitos e macrófagos. Porén, queda moito traballo por facer para poder caracterizar totalmente a vía de sinalización da ICAM-1. As relacións entre os ambientes de sinalización da ICAM-1 e a ICAM-2 non foron establecidos máis alá da simple correlación; aínda está por facer un estudo da vinculación entre a sinalización da ICAM-1 cunha modulación real dunha vía inflamatoria in vivo. A natureza reticular dos cadoiros de sinalización necesita que os efectores de augas abaixo da ICAM-1 mediasen a sinalización por medio de varias quinases incluíndo p56lyn, Raf-1 e MAPKs, pero isto é en gran medida descoñecido. Un estudo máis completo das interrelacións entre estas moléculas de sinalización pode botar luz sobre os puntos finais biolóxicos aos que se chega pola ligazón da ICAM-1 e a transdución de sinais.

A ICAM-1 foi implicada en hemorraxias subaracnoideas. Os niveis de ICAM-1 están significativamente elevados en pacientes con hemorraxia subaracnoidea respecto aos suxeitos control en moitos estudos. Aínda que a ICAM-1 non se correlacionou co vasoespasmo cerebral, un síntoma secundario que afecta ao 70% dos pacientes de hemorraxia subaracnoidea, o tratamento con anti-ICAM-1 reducia a gravidade do vasoespasmo.

A ICAM-1 expresada polas células epiteliais respiratorias é tamén o sitio de unión dos rinovirus, o axente causante da maioría dos arrefriados comúns.

A ICAM-1 ten un papel importante no recrutamento de linfocitos proinflamatorios en alerxias oculares e na promoción polos mastocitos de reaccións de hipersensibilidade de tipo I.

A ICAM-1 é o receptor primario de entrada do Coxsackievirus A21 inmunoterapéutico, un virus oncolítico (nome comercial Cavatak, que foi desenvolvido por Viralytics).

Os receptores cannabinoides CB2 agonistas fan diminuír a indución da expresión na superficie de ICAM-1 e a VCAM-1 en tecidos cerebrais humanos e células endoteliais cerebrais humanas primarias (BMVEC) expostas a varios mediadores proinflamatorios.

A ICAM-1 presenta interaccións con CD11a, EZR e CD18.

Bibliografía

Ligazóns externas

• Intercellular Adhesion Molecule-1 Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.