39.5: Papel de la señalización de Ephrin-Eph en la renovación de células madre intestinales

El receptor de carcinoma hepatocelular productor de eritropoyetina (Eph) y su ligando, la proteína que interactúa con el receptor Eph (Ephrin), se descubrieron por primera vez en la línea celular de carcinoma humano, de ahí el nombre. La interacción Ephrin-Eph guía a las células para que alcancen su ubicación adecuada en los tejidos adultos. También desempeñan un papel esencial en el sistema inmunológico al ayudar en la migración, adhesión y activación de las células inmunitarias. Según su estructura y función, Eph se divide en dos clases: EphA y EphB. Del mismo modo, Ephrin también se clasifica en dos tipos: EphrinA y EphrinB. Los ligandos de EfrinA están unidos a la membrana plasmática a través de glicosilfosfatidilinositol (GPI), y EfrinB tiene un dominio transmembrana con una cola citoplasmática. Cuando Ephrin se une a Eph, se activa la señalización bidireccional. Una señal directa en las células Eph y una señal inversa en las células Ephrin.

A medida que las células intestinales se renuevan continuamente, la señal Ephrin-Eph juega un papel importante en la segregación adecuada de las células y, por lo tanto, en el mantenimiento de la arquitectura intestinal. La señal Wnt desencadena la expresión de EphB2 en células madre intestinales (ISC) y la expresión de EphB3 en células de Paneth. Las mutaciones en EphB3 pueden provocar la mala colocación de las células de Paneth. En un estudio con ratones mutantes EphB3, las células de Paneth migraron a las vellosidades en lugar de a la base de las criptas.

EphB es un supresor de tumores y la pérdida de este receptor conduce a tumores intestinales. Durante la reparación de heridas, el receptor Eph y los ligandos de Ephrin están regulados positivamente en las células heridas. La señalización celular resultante provoca la escisión de las uniones adherentes entre las células, lo que les permite migrar a la herida y ayudar en el proceso de curación.

La señalización de efrina-Eph media la clasificación correcta de las células intestinales. Las efrinas son una familia de ligandos unidos a la membrana que se unen a la familia Eph de receptores de tirosina quinasa en células adyacentes.

En la cripta intestinal, la señalización Wnt induce la expresión del receptor EphB en las células madre intestinales, ISC y células de Paneth y suprime la expresión de los ligandos EphrinB.

A medida que las ISC se diferencian y se mueven hacia arriba, la señalización de Wnt se debilita, lo que conduce a una disminución en la expresión de EphB y un aumento en la producción de EphrinB.

Esto provoca la formación del gradiente EphB-EphrinB a lo largo del eje cripta-vellosidades. En la unión cripta-vellosidades, EphrinB se une y activa el EphB expresado en la célula cercana a través del contacto célula-célula.

Esta vía de señalización estimula la degradación de las proteínas de adhesión celular, lo que provoca repulsión entre las células que expresan EphB y Ephrin B.

Tales eventos repulsivos impiden la migración de las células ISC y Paneth que expresan EphB a las vellosidades y las separan de las células diferenciadas que expresan Ephin B.

• Eph - A receptor playing a crucial role in cell location, immune system, and cell renewal activation.
• Ephrin - Ligand for Eph receptor, initiating bidirectional signaling when attached.
• EphA and EphB - Two categories of Eph based on structure and function.
• EphrinA and EphrinB - Two types of Ephrin, differentiated by how they attach to plasma membrane.
• Bidirectional Signaling - Activated when Eph and Ephrin bind, triggering signals in both cells.

• Define Eph and Ephrin – Explain their interaction and function (e.g., ephrin eph).
• Contrast EphA vs EphB – Explain key differences and similar roles for EphrinA and EphrinB.
• Explore Examples – Describe role of Eph and Ephrin in cell activity (e.g., stem cell renew).
• Explain Bidirectional Signaling – Details how it works when Ephrin binds to Eph.
• Apply in Context – Outline the impact of Eph in cell placement and immune response.

• What is ephrin and how does it assist in cell renewal activation?
• How are EphA and EphB different from each other?
• What happens when Ephrin binds to Eph?

• Students – Deepens understanding of Eph and Ephrin's roles in cellular processes.
• Educators – Aids in teaching cell biology and immune system functioning.
• Researchers – Relevant for studies on cell renewal and immune response?
• Science Enthusiasts – Piques curiosity and interest in cell biology and medicine.