14.2:
Via de Sinalização Wnt Canônica
O gene que codifica as principais moléculas de sinalização das vias de sinalização Wnt (as proteínas Wnt) foi descoberto há quase quatro décadas por Nüsslein-Volhard e Wieschaus. Eles identificaram e originalmente nomearam o gene “wingless” (wg) após um fenótipo descoberto durante sua triagem genética histórica em Drosophila para defeitos no padrão corporal. Mais ou menos na mesma época, outro pesquisador chamado Harold Varmus descobriu que um vírus de tumor murino ativa o homólogo wg de mamíferos, Int-1, que resulta na formação de tumores em camundongos. Consequentemente, essa família de genes foi chamada de “Wnt” – uma junção dos nomes de genes sem asas e integrados.
O mecanismo de sinalização Wnt
As proteínas Wnt, secretadas pela célula de sinalização, ativam os receptores Frizzled na célula-alvo por meio de sinalização parácrina ou autócrina. A via de sinalização pode prosseguir posteriormente por três vias diferentes. Em poucas palavras, ao contrário da via de sinalização Wnt canônica que é dependente de β-catenina, as vias não canônicas são independentes de β-catenina e usam diferentes mensageiros secundários. No entanto, de acordo com descobertas recentes, essas vias não são autônomas e têm considerável sobreposição e diafonia entre elas.
Funções de sinalização Wnt e doenças associadas
A proteína Wnt é evolutivamente conservada em todos os animais. Ele desempenha um papel central na mediação da comunicação intercelular durante o desenvolvimento embrionário, bem como na homeostase do tecido adulto. Dado o papel crucial da sinalização Wnt em padrões de desenvolvimento, como diferenciação celular, polarização e migração, a associação da via com a progressão do câncer é previsível. A sinalização Wnt aberrante há muito é implicada como a principal causa de câncer colorretal.
Devido ao papel vital da sinalização Wnt no desenvolvimento do sistema nervoso e sua proeminência na sinapse, há evidências recentes que apóiam seu papel no envelhecimento do cérebro – e até mesmo na doença de Alzheimer. Além disso, a desregulação da via Wnt está ligada a doenças ósseas e cardiovasculares.
As proteínas da família Wnt são glicoproteínas secretadas modificadas por lipídios que recebem o nome de uma junção do gene Wingless em Drosophila e do gene Integrated em vertebrados – ambos os quais codificam proteínas Wnt.
Esta família de proteínas regula uma via de sinalização conservada que controla vários eventos críticos de desenvolvimento em todos os animais.
Por exemplo, Wnt tem papéis na determinação do destino celular – se as células sobreviverão, se dividirão ou sofrerão apoptose – bem como na motilidade e polaridade celular – e na organogênese e renovação de células-tronco.
Existem 19 proteínas Wnt diferentes presentes em humanos que podem regular genes por meio de três vias diferentes.
Em todas essas três vias, a sinalização nas células-alvo é mediada por receptores transmembranares chamados receptores frisados – bem como co-receptores, como proteínas relacionadas à lipoproteína de baixa densidade, ou LRPs.
A proteína Wnt se liga a essas proteínas para formar um complexo co-receptor Wnt-Frizzled.
Mas, neste ponto, os três caminhos divergem.
A via canônica, conhecida como via Wnt β-catenina, regula a quebra da proteína β-catenina, que desempenha um papel importante na regulação da transcrição gênica e também é uma parte crucial do complexo caderina-catenina actina durante a adesão célula-célula.
Na ausência de sinalização Wnt, a β-catenina citosólica é constantemente fosforilada e ubiquitinada pelo complexo de degradação para degradação pelo proteassoma.
No entanto, a ligação da proteína Wnt à proteína Frizzled e LRP interrompe a atividade do complexo de degradação com a ajuda de uma fosfoproteína chamada desgrenhada – que ajuda no recrutamento de axina, GSK3 e CK1 – os principais componentes do complexo de degradação para a membrana.
Isso resulta em níveis aumentados de β-catenina citoplasmática e sua translocação para o núcleo, onde se liga aos fatores transcricionais da família de células T, deslocando o repressor Gro e induzindo a expressão de genes-alvo Wnt.
Dois dos genes-alvo Wnt mais proeminentes são ciclina D1 e c-myc. Ambos são oncogenes, que regulam a estimulação do crescimento e proliferação celular, bem como a morte celular.
Sua superexpressão devido a uma anormalidade na via de sinalização Wnt pode levar ao crescimento e proliferação celular descontrolados e, finalmente, à progressão do câncer.
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