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Factor de crecimiento endotelial vascular y factor de crecimiento derivado de plaquetas
¿Qué es VEGF?
El factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) es una potente citoquina de crecimiento y angiogénesis. Estimula la proliferación y la supervivencia de las células endoteliales y favorece la angiogénesis y la permeabilidad vascular. La expresión de VEGF se observa en tejidos vascularizados y desempeña un papel destacado en la angiogénesis normal y patológica. Hay pruebas sustanciales que afirman que VEGF participa activamente en la inducción de la metástasis tumoral y los síndromes neovasculares intraoculares.
¿Qué es PDGF?
Los factores de crecimiento derivados de plaquetas (PDGF) son factores de crecimiento diméricos ligados al disulfuro. Los PDGF son mitógenos potentes de varios tipos de células, como las células musculares lisas, las células del tejido conectivo, las células óseas y del cartílago y algunas células sanguíneas. Los PDGF se almacenan en gránulos-α plaquetarios y se liberan tras la activación de las plaquetas. Los PDGF participan en numerosos procesos biológicos, como la hiperplasia, la quimiotaxis, el desarrollo de neuronas embrionarias y el desarrollo de células epiteliales de los túbulos respiratorios.
Propiedades bioquímicas de VEGF y PDGF
La familia de factores de crecimiento de supergenes VEGF/PDGF se caracteriza por la presencia de ocho residuos de cisteína conservados que forman dímeros enlazados por disulfuro. A continuación se muestran dos ejemplos representativos:
VEGF165 humano es una proteína homodimérica ligada a disulfuro de 38,2 kDa que comprende dos cadenas de polipéptidos de 165 aminoácidos.
El PDGF-AB humano es un heterodímero ligado a disulfuro de 26,4 kDa, que comprende una cadena α y una cadena β (234 aminoácidos en total).
Aplicaciones de los VEGF en la investigación biomédica
Las proteínas recombinantes VEGF se utilizan en múltiples áreas de investigación. Por ejemplo, VEGF-165 recombinante se ha empleado en:
- Examen de vías de señalización que contribuyen al aumento del factor inhibidor de macrófagos (MIF) en las células U-87 MG
- Ensayos de angiogénesis subcutánea in vivo para estudiar el desarrollo de vasos sanguíneos en el crecimiento de células tumorales [1]
- Cultivo celular de mesodermo derivado de hPSC para la inducción del mesodermo y la diferenciación celular posterior [2]
Propiedades del VEGF
VEGF envía señales a través de tres receptores; tirosina quinasa similar a fms (flt-1), producto del gen KDR (el homólogo murino de KDR es el producto del gen flk-1) y el producto del gen flt4.
Tabla 1. Proteínas, expresión y funciones de VEGF en tejido y receptores
| Nombre VEGF, sinónimos | Expresión (lista parcial) | Función | Receptores (lista seleccionada) |
|---|---|---|---|
| Factor de permeabilidad vascular (VPF) VEGF-A121 | todos los tejidos vascularizados | angiogénesis, induce la proliferación de células endoteliales, migración celular, osteoclastogénesis | VEGFR-1, -2 |
| Factor de permeabilidad vascular (VPF) VEGF-A145 | todos los tejidos vascularizados | angiogénesis, induce la proliferación de células endoteliales, la vasculogénesis, la permeabilidad de los vasos sanguíneos, la osteoclastogénesis | VEGFR-1, -2, HSPG, neuropilina-1 |
| Factor de permeabilidad vascular (VPF) VEGF-A165 | todos los tejidos vascularizados | angiogénesis, induce la proliferación de células endoteliales, la vasculogénesis, la permeabilidad de los vasos sanguíneos, la osteoclastogénesis | VEGFR-1, -2, HSPG, neuropilina-1, -2 |
| Factor de permeabilidad vascular (VPF) VEGF-A189 | todos los tejidos vascularizados | angiogénesis, induce la proliferación y migración de células endoteliales | HSPG, neuropilina-1, -2 |
| Factor de permeabilidad vascular (VPF) VEGF-A206 | todos los tejidos vascularizados | indefinido | HSPG, neuropilina-1, -2 |
| Factor relacionado con VEGF (VRF), VEGF-B167 | corazón, músculo esquelético, células del músculo liso vascular | angiogénesis embrionaria | VEGFR-1, neuropilina-1 |
| Factor relacionado con VEGF (VRF), VEGF-B186 | corazón, músculo esquelético, células del músculo liso vascular | angiogénesis embrionaria | VEGFR-1, neuropilina-1 |
| VEGF-C, VEGF-2, proteína relacionada con el factor de crecimiento endotelial vascular (VRP), ligando Flt4 | órganos neuroendocrinos, pulmón, corazón, riñón, células del músculo liso vascular | linfangiogénesis y angiogénesis tumoral | VEGFR-2, -3, neuropilina-2 |
| VEGF-D, factor de crecimiento inducido (FIGF) c-Fos | órganos neuroendocrinos, pulmón, corazón, riñón, células del músculo liso vascular | linfangiogénesis y angiogénesis tumoral | VEGFR-2, -3 |
| VEGF-E (virus ORF) | derivado de virus | induce la proliferación endotelial, permeabilidad vascular, angiogénesis | VEGFR-2, neuropilina-1 (se une a la variante NZ2-VEGF-E) |
| VEGF-F (veneno de serpiente) | veneno de serpiente | induce la proliferación endotelial, permeabilidad vascular, angiogénesis | VEGFR-2 |
| Factor de crecimiento 1 de la placenta PlGF-1, PGFL, PGF, PIGF | placenta, tiroides, pulmón, bocio | angiogénesis, quimiotáctica dirigida a los monocitos, cicatrización de heridas y formación de tumores | VEGFR-1 |
| Factor de crecimiento 2 de la placenta PlGF-2, PGFL | placenta, tiroides, pulmón, bocio | angiogénesis, quimiotáctica dirigida a los monocitos, cicatrización de heridas y formación de tumores | VEGFR-1, neuropilina-1, neuropilina-2 |
| Factor de crecimiento 3 de la placenta PlGF-3, PGFL | placenta | angiogénesis, quimiotáctica dirigida a los monocitos, cicatrización de heridas y formación de tumores | VEGFR-1 |
| Factor de crecimiento 4 de la placenta PlGF-4, PGFL | placenta, tiroides, pulmón, bocio | angiogénesis, quimiotáctica dirigida a los monocitos, cicatrización de heridas y formación de tumores | VEGFR-1 |
Aplicaciones de los PDGF en la investigación biomédica
- PDGF-BB estimula la proliferación celular y la diferenciación osteogénica de las células madre a través de la vía ERK
- PDGF-BB estimula la proliferación celular y la diferenciación osteogénica de las células madre a través de la vía ERK
- El suplemento de PDGF-AA es compatible con la funcionalidad in vitro de las células de la papilla dérmica.
Propiedades del PDGF
Se han identificado dos receptores de señalización distintos que emplean los PDGF denominados PDGFR-α y PDGFR-β. El PDGFR-α es un receptor de alta afinidad de cada una de las tres formas de PDGF. Por otro lado, PDGFR-β interactúa solo con PDGF-BB y PDGF-AB.
Tabla 2. Proteínas, expresión y funciones de PDGF en tejido y receptores
| Nombre PDGF, sinónimos | Expresión (lista parcial) | Función | Receptores (lista seleccionada) |
|---|---|---|---|
| Factor de crecimiento derivado del glioma (GDGF) PDGF-AA, factor de crecimiento derivado del osteosarcoma (ODGF) | gránulos a, liberados tras la activación de las plaquetas | factor mitogénico, hiperplasia, migración celular, desarrollo de neuronas embrionarias, angiogénesis | PDGFR-a |
| Factor de crecimiento derivado del glioma (GDGF) PDGF-BB, factor de crecimiento derivado del osteosarcoma (ODGF) | corazón, cerebro (sustancia negra), placenta, riñón fetal | factor mitogénico, hiperplasia, migración celular, desarrollo de neuronas embrionarias, angiogénesis | PDGFR-a, PDGFR-b |
| Factor de crecimiento derivado del glioma (GDGF) PDGF-AB, factor de crecimiento derivado del osteosarcoma (ODGF) | gránulos a, liberados tras la activación de las plaquetas | factor mitogénico, hiperplasia, migración celular, desarrollo de neuronas embrionarias, angiogénesis | PDGFR-a, PDGFR-b |
| Faloteína PDGF-CC, factor de crecimiento derivado de la médula ósea (SCDGF) | epitelio pigmentario retiniano, trompa de Falopio, células del músculo liso vascular en el riñón, las plaquetas, la próstata, los testículos, el útero | factor mitogénico, hiperplasia, migración celular, desarrollo embrionario, angiogénesis | PDGFR-a |
| Factor de crecimiento expresado por el iris (IEGF) PDGF-DD, factor de crecimiento B derivado de médula ósea (SCDGF-B) | corazón, páncreas, glándula suprarrenal, ovario, placenta, hígado, riñón, próstata, testículos e intestino delgado | factor mitogénico, hiperplasia, migración celular, desarrollo embrionario, angiogénesis | PDGFR-b |
Referencias
- Lechertier T, Reynolds LE, Kim H, et al. (2020) Pericyte FAK negatively regulates Gas6/Axl signalling to suppress tumour angiogenesis and tumour growth. Nat Commun 11: 2810.
- Bruveris FF, Ng ES, Stanley EG, et al (2021) VEGF, FGF2, and BMP4 regulate transitions of mesoderm to endothelium and blood cells in a human model of yolk sac hematopoiesis. EXP Hematol 103:30-39.e2.
- Kazlauskas, A (2017) PDGFs and their receptors. Gen 614:1-7.
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