Dendrina

La dendrina es una proteína neuronal y renal cuya función exacta aún no está del todo clara; sin embargo, su ubicación en el cerebro y los riñones es bien conocida, al igual que algunos de los procesos neuronales que afecta. Dentro del cerebro, la dendrina se puede encontrar en las neuronas y está asociada principalmente con la privación del sueño . La privación del sueño provoca un aumento en los niveles de dendrina en algunas áreas del cerebro, pero este aumento es insignificante y, en total, la privación del sueño provoca una disminución de la forma de ARNm y proteína de la dendrina. ^{[ 1 ]} Junto con otras dos proteínas, MAGI/S-SCAM y α-actinina, la dendrina está vinculada a la plasticidad sináptica y la formación de la memoria en el cerebro. ^{[ 2 ]} También se ha demostrado que los niveles de nicotina tienen un efecto sobre la expresión de dendrina en el cerebro. Aunque, a diferencia de la privación del sueño, la nicotina aumenta el nivel general de dendrina. ^{[ 3 ]} Originalmente se pensaba que era una proteína específica del cerebro, ahora hay evidencia que sugiere que la dendrina también se encuentra en los riñones. ^{[ 4 ]} La dendrina se utiliza para detectar glomerulopatía o enfermedad renal, según su ubicación en los riñones. ^{[ 5 ]} Dentro de los riñones también actúa para prevenir la pérdida de proteínas en la orina. ^{[ 6 ]} La mayoría de los estudios e información sobre la dendrina se refieren específicamente a cerebros de ratas o ratones.

La dendrina tiene una estructura similar en ratones, ratas y humanos. ^{[ 6 ]} La proteína está compuesta por 2067 nucleótidos , es hidrofílica y rica en el aminoácido prolina . La dendrina es un sustrato de proteína quinasa que está compuesto por múltiples sitios consenso para la fosforilación por proteína quinasa C, caseína quinasa 11, quinasas dependientes de CAMP y prolina, y tirosina quinasa . Sorprendentemente, la estructura de la proteína no tiene ningún patrón de estructura secundaria , como largas regiones de hélices α o láminas β. ^{[ 1 ]} Como su nombre lo indica, la dendrina en su forma de ARNm se encuentra frecuentemente en las dendritas de las neuronas. ^{[ 3 ]} La estructura única de la dendrina le permite participar en muchos procesos diferentes, como la plasticidad sináptica en el cerebro y la detección de enfermedades en los riñones.

La dendrina fue descubierta originalmente en neuronas de rata y codificada por el transcrito específico del cerebro 464 por M. Neuner-Jehle. En 1996, se analizaron 6 ratas utilizando anticuerpos policlonales de conejo antidendrina purificados por afinidad . Mediante esta técnica se identificaron dos proteínas diferentes, una de las cuales era la dendrina. Se midió la expresión de dendrina en ratas privadas de sueño y en ratas control. Neuner-Jehle descubrió que cuando las ratas estaban privadas de sueño, los niveles de dendrina disminuían. Neuner-Jehle también estudió la localización de la expresión de dendrina mediante la tinción de secciones cerebrales y pudo mostrar las áreas más ricas en dendrina. En particular, la mayor cantidad de proteína se encontró en el prosencéfalo y el hipocampo . Después de este estudio inicial, se asumió que la dendrina se localizaba solo en el cerebro. ^{[ 1 ]} Sin embargo, en 2006, Kawata et al. descubrieron que la proteína dendrina también se encuentra en los riñones. Un cribado de doble híbrido de levadura de ADNc renal demostró encontrar dendrina en los podocitos renales , donde se conecta a las proteínas del citoesqueleto : SS-SCAM y CIN85. ^{[ 4 ]}

Actualmente se sabe que la dendrina se encuentra en el cerebro y los riñones, pero no se expresa en todo el organismo. Solo se ha detectado en una zona muy específica del cerebro y en partes concretas de los riñones. En el cerebro, la dendrina se localiza normalmente en el prosencéfalo y el hipocampo , mientras que en los riñones se encuentra en el diafragma de filtración y los podocitos . Se cree que la localización de esta proteína puede influir directamente en su función, tanto en el cerebro como en los riñones.

Riñones

La dendrina también se expresa durante la glomerulogénesis del ratón. La proteína se expresa generalmente durante la etapa temprana del asa capilar de la glomerulogénesis y crea un patrón lineal en el lado epitelial de estas asas. En riñones maduros normales, la dendrina se encuentra solo en los podocitos cerca del diafragma de filtración. ^{[ 7 ]} Los podocitos son células epiteliales en los riñones que no se dividen fácilmente y actúan como una barrera que previene la pérdida de proteínas en la orina. ^{[ 5 ] [ 6 ]} La dendrina interactúa con S-SCAM (utilizada en la organización de las sinapsis) y CIN85, dos proteínas de andamiaje en los riñones. Dentro de este órgano, las funciones de la dendrina incluyen la prevención de la pérdida de proteínas en la orina y la formación de redes de interacción proteína-proteína en las espinas dendríticas . ^{[ 6 ] [ 4 ]}

diafragma hendido

El diafragma de hendidura es una parte de los riñones que regula la ultrafiltración renal . ^{[ 9 ]} Específicamente, es parte del filtro glomerular, que separa la sangre de la orina. El diafragma de hendidura es una lámina molecular muy delgada que filtra principalmente las proteínas plasmáticas y separa los procesos podocitarios glomerulares . ^{[ 10 ]} El diafragma de hendidura está unido al citoesqueleto de actina de la célula. La dendrina se asocia regularmente con el diafragma de hendidura porque la proteína dendrina se encuentra en estos podocitos. ^{[ 7 ] [ 10 ]}

Aunque no se conoce la función exacta de la dendrina, existe una gran cantidad de datos que muestran a qué procesos contribuye y potencialmente regula. La dendrina normalmente se ve afectada por diferentes comportamientos. Estudiada con mayor frecuencia en ratas, se sabe que la dendrina disminuye con la privación prolongada del sueño y aumenta con la ingesta aguda de nicotina . Dentro del cerebro, la dendrina interactúa con la α-actinina en las espinas dendríticas postsinápticas. ^{[ 7 ]} Juntos, MAGI/S-SCAM, α-actinina y dendrina forman un complejo terciario en los sitios neuronales postsinápticos. Este trío de proteínas ayuda a conectar una densa red filamentosa (densidad postsináptica o PSD) al citoesqueleto de la espina y también está vinculado a la plasticidad sináptica y la formación de la memoria . ^{[ 2 ]} Además, la proteína se une a la nefrina y CD2AP dentro de los riñones, donde puede ayudar con las vías de señalización intracelular. Junto con el diafragma de hendidura, la dendrina ayuda a prevenir la pérdida de proteínas en la orina. ^{[ 6 ]}

Efecto de la nicotina sobre la dendrina

Los niveles de ARNm de dendrina aumentan con el consumo de nicotina en el cerebro de ratas adolescentes; sin embargo, estos mismos niveles de proteína no cambian en ratas adultas. También se ha demostrado que la expresión de dendrina no se ve alterada por la cocaína ni por colocar al sujeto en un entorno nuevo o diferente. Las proteínas con las que la dendrina se asocia típicamente tienden a estar relacionadas con la modificación sináptica y el aprendizaje. La expresión de dendrina, incluso con una pequeña cantidad de nicotina, podría alterar estos procesos y funciones. El aumento de la expresión de dendrina causado por el consumo de nicotina se encuentra principalmente en la región del prosencéfalo de las ratas. También se encuentra un aumento adicional del ARNm de dendrina en el cuerpo estriado. ^{[ 3 ]}

La regulación negativa de la dendrina se debe a la privación del sueño, que reduce la cantidad de dendrina en la neurona. ^{[ 1 ]} La privación del sueño causa la regulación más notable y, si bien no provoca una disminución del ARNm y la proteína de la dendrina en todo el cerebro, el cambio más significativo en los niveles de dendrina es una disminución general. La dendrina está regulada en los riñones por CD2AP, que ayuda al movimiento de la dendrina hacia el núcleo del podocito . Este movimiento ocurre principalmente cuando se produce una lesión o muerte celular en las células epiteliales del podocito . ^{[ 10 ]}

Cuando se produce una lesión glomerular en los riñones, la proteína dendrina se traslada al núcleo del podocito en el diafragma de filtración. Este movimiento de la proteína hacia el podocito se asocia con la apoptosis de los podocitos . Existe evidencia de que la autodestrucción de un podocito provoca el desplazamiento de la dendrina al núcleo. El daño a los podocitos causa el colapso del diafragma de filtración y la formación de uniones estrechas , o conexiones intercelulares. Se ha demostrado que la dendrina participa en la promoción de la apoptosis de los podocitos. ^{[ 10 ]} La apoptosis conduce a una disminución de las células epiteliales de los podocitos , lo que provoca proteinuria y podría culminar en glomeruloesclerosis . Este traslado de la dendrina puede ayudar a diagnosticar cualquier daño o enfermedad renal. La localización de la dendrina en los riñones puede ayudar a determinar la etapa de la glomeruloesclerosis y la cantidad de podocitos que se han perdido por apoptosis. ^{[ 5 ]}