CXCL1

El ligando 1 de quimiocina (motivo CXC) (CXCL1) es un pequeño péptido perteneciente a la familia de quimiocinas CXC que actúa como quimioatrayente para varias células inmunitarias, especialmente neutrófilos ^{[ 5 ] [ 6 ]} u otras células no hematopoyéticas al sitio de lesión o infección y juega un papel importante en la regulación de las respuestas inmunitarias e inflamatorias. Anteriormente se le denominó oncogén GRO1, GROα, proteína activadora de neutrófilos 3 (NAP-3) y actividad estimulante del crecimiento del melanoma, alfa (MGSA-α). CXCL1 se clonó por primera vez a partir de una biblioteca de ADNc de genes inducidos por la estimulación con factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF) de fibroblastos embrionarios murinos BALB/c-3T3 y se denominó "KC" por su ubicación en el ensayo de hibridación de colonias de nitrocelulosa. ^{[ 7 ]} A veces se cree erróneamente que esta designación es un acrónimo y se define como "quimiocina derivada de queratinocitos". La CXCL1 de rata se informó por primera vez cuando las células NRK-52E (células renales normales de rata-52E) se estimularon con interleucina-1β (IL-1β) y lipopolisacárido (LPS) para generar una citocina que era quimiotáctica para los neutrófilos de rata, el quimioatrayente de neutrófilos inducido por citocinas (CINC). ^{[ 8 ]} En humanos, esta proteína está codificada por el gen CXCL1 ^{[ 9 ]} y se encuentra en el cromosoma 4 humano entre los genes de otras quimiocinas CXC. ^{[ 10 ]}

CXCL1 existe tanto como monómero como dímero, y ambas formas pueden unirse al receptor de quimiocinas CXCR2 . ^{[ 11 ]} Sin embargo, la quimiocina CXCL1 solo puede dimerizarse a concentraciones elevadas (micromolares), mientras que en condiciones normales sus concentraciones son nanomolares o picomolares. Esto significa que la forma de CXCL1 de tipo silvestre es más probablemente monomérica, mientras que la CXCL1 dimérica solo está presente durante una infección o lesión. El monómero de CXCL1 consta de tres hebras β antiparalelas seguidas de una hélice α C-terminal . Esta hélice α, junto con la primera hebra β, participa en la formación de una estructura globular dimérica. ^{[ 12 ]}

En condiciones normales, CXCL1 no se expresa de forma constitutiva. Es producido por diversas células inmunitarias, como macrófagos , neutrófilos y células epiteliales , ^{[ 13 ] [ 14 ]} o por la población Th17 . Además, su expresión también puede ser inducida indirectamente por IL-1 , TNF-α o IL-17, producidas nuevamente por las células Th17 ^{[ 15 ]} , y se desencadena principalmente por la activación de las vías de señalización NF-κB o C/EBPβ, predominantemente implicadas en la inflamación y que conducen a la producción de otras citocinas inflamatorias . ^{[ 15 ]}

CXCL1 tiene una función potencialmente similar a la de la interleucina-8 (IL-8/CXCL8). Tras unirse a su receptor CXCR2, CXCL1 activa las vías de señalización de la fosfatidilinositol-4,5-bisfosfato 3-quinasa-γ (PI3Kγ)/Akt, las MAP quinasas como ERK1/ERK2 o la fosfolipasa-β (PLCβ). CXCL1 se expresa en niveles más altos durante las respuestas inflamatorias, contribuyendo así al proceso de inflamación. ^{[ 16 ]} CXCL1 también participa en los procesos de cicatrización de heridas y tumorigénesis . ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}

CXCL1 participa en la angiogénesis y la arteriogénesis ^{[ 20 ]} y, por lo tanto, se ha demostrado que actúa en el proceso de progresión tumoral. El papel de CXCL1 ha sido descrito en varios estudios en el desarrollo de diversos tumores, como el cáncer de mama, el carcinoma gástrico y colorrectal o el cáncer de pulmón. ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} Además, CXCL1 es secretada por células de melanoma humano , tiene propiedades mitogénicas y está implicada en la patogénesis del melanoma . ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}

CXCL1 participa en el desarrollo de la médula espinal al inhibir la migración de precursores de oligodendrocitos. ^{[ 11 ]} El receptor CXCR2 para CXCL1 se expresa en el cerebro y la médula espinal por neuronas y oligodendrocitos, y durante patologías del SNC como la enfermedad de Alzheimer, la esclerosis múltiple y la lesión cerebral también por la microglía . Un estudio inicial en ratones mostró evidencia de que CXCL1 disminuyó la gravedad de la esclerosis múltiple y puede ofrecer una función neuroprotectora. ^{[ 27 ]} Por otro lado, en la periferia, CXCL1 contribuye a la liberación de prostaglandinas y, por lo tanto, causa una mayor sensibilidad al dolor e impulsa la sensibilización nociceptiva a través del reclutamiento de neutrófilos al tejido. La fosforilación de las quinasas ERK1/ERK2 y la activación de los receptores NMDA conducen a la transcripción de genes que inducen dolor crónico, como c-Fos o ciclooxigenasa -2 (COX-2). ^{[ 16 ]}

• Localización del genoma humano CXCL1 y página de detalles del gen CXCL1 en el navegador genómico de UCSC .