LA IMPORTANCIA DE LAS CINASAS ¿Qué son y para qué sirven?

Revista…………………………………………
LA IMPORTANCIA DE LAS CINASAS
¿Qué son y para qué sirven?
Andrea Thairy Zambrano Vera.
Estudiante de medicina de la Universidad Técnica de Manabí.
E-mail: rayas2012.ja@gmail.com
RESUMEN
Las cinasas son un conjunto de enzimas presenten en todos los seres vivos que añaden fosfatos a moléculas
orgánicas, como proteínas o azúcares. Esto tiene como consecuencia que otras moléculas de la célula se
activen o inactiven. Las cinasas son participes de muchos procesos de señalización celular.
Tiene funciones implicadas tanto en la proliferación y el desarrollo celular, así como en la inflamación en el
organismo humano. Por ello es necesario de optimizar y explorar nuevas opciones terapéuticas en base al
funcionamiento de estas cinasas.
Palabras clave: señalización celular 1, ciclo celular 2, fosforilacion 3 y mutacion 4.
THE IMPORTANCE OF CINASES
What sound and why do they serve?
ABSTRACT
The cinasas are a set of enzymes present in all the alive beings who add phosphates to organic molecules, as
proteins or azúcares. This has as consequence that other molecules of the cell are activated or unactivate.
The cinasas are participants of many processes of cellular signposting.
It has functions involved so much in the proliferation and the cellular development as well as in the
inflammation in the human organism. For it it is necessary to optimize and explore new therapeutic options
on the basis of the functioning of these cinasas.
Keywords: Fosforilacion, cellular signposting, catalytic domains, cellular cycle and terapuetica.
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INTRODUCCIÓN
Se las denominan cinasas, kinasas o quinasas a un
conjunto de proteínas enzimáticas presenten en
todos los organismos vivos que añaden sustancias
químicas denominadas fosfatos a otras moléculas
orgánicas, como proteínas o azúcares. Esto tiene
como consecuencia que otras moléculas de la célula
se activen o inactiven. Las cinasas entonces serán
participes en muchos procesos celulares como las
vías de señalización celular (1).
Las cinasas serán participes en un sin número de
procesos fisiológicos y patológicos entre ellos la
apoptosis, la patogénesis y la morfogénesis de
Hongos, procesos de ataque parasitario además de
la aparición y desarrollo del cancer. Por ello su
conocimiento será clave para las terapias y
tratamientos que se dirigen a la acción de ciertas
cinasas.
Bastantes neoplasias en el ser huamno tienen
origen por hiperactividad de las cinasas
dependientes de ciclinas (CDKs), lo que conlleva a
un desajuste del ciclo vital de la celula (Lertxundi,
Corcóstegui, Peral, Ibarra, & Martinez, 2005).
Incluso participan en muchos procesos virales que
atacan a nuestro organismo lo cual ha ayudado a la
investigación de la fisiopatología viral. Según
Jaime Castellanos “Entre muchos eventos que
muestran la interacción dinámica célula hospedera-
virus se encuentra la fosforilación de una proteína
viral por cinasas celulares del huésped (enzimas
que transfieren grupos fosfatos a otras proteínas)”.
(Castellanos, 2014).
Se podría seguir nombrando una innumerable lista
de funciones de las cinasas pero en resumen se
conoce de forma general que participan en la
transmisión de las señales para producir respuestas
celulares específicas.
CLASIFICACIÓN
Las moléculas proteínicas llamadas cinasas
desempeñan un roll fundamental en las vías de
señalización extra e intracelular implicadas tanto en
la proliferación y desarrollo celular así como en la
inflamación
Los sistemas de transmisión de señales se disponen
en forma de una red de cinasas sucesivas conectadas
funcionalmente entre sí.
Las proteínas cinasas se clasificaran en cinco
grupos según la homología entre dominios
catalíticos sin tomar en cuenta que el lugar de unión
para el ATP se encuentra altamente conservado.
(Flores-Vieyra, Raya-Pérez, & Torres-Márquez,
n.d.)
A) Grupo AGC: cinasas dependientes de
nucleótidos cíclicos como la cinasa G (PKG), la
cinasa A (PKA), además de las dependientes de
Ca2+ y fosfolípidos (PKC).
B) Grupo CaMK: representado por dos subgrupos
principales, las cinasas dependientes de Ca2+
(CDPK) y las dependientes de Ca2+/ calmodulina
(CaMK y CCaMK)
C) Grupo CMGC: en este encontramos cinasas
dependientes de ciclina (CDK), las cinasas
activadas por mitógenos (MAPK), las cinasas de la
glucógeno sintetasa (GSK3) y la caseína cinasa II
(CKII). Estos subgrupos actúan posteriormente a la
activación por segundos mensajeros.
D) Grupo PTK: encontrado en hongos, animales y a
bacterias, tiene como característica que fosforila
específicamente residuos de tirosina.
E) Únicas: Incluye un grupo grande de proteínas
cinasas clonadas a partir de plantas las cuales aún
no se han podido clasificar correctamente.
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CÁNCER
El funcionamiento adecuado del ciclo celular (2) y
su regulación puede ser alterado por mutaciones de
su material genético. Lo que sugiere que los
mecanismos de regulación celular podrían ser
utilizados para crear nuevas terapias contra el
cáncer.
El funcionamiento óptimo del ciclo celular requiere
de funciones complejas en las que participan las
enzimas, entre las que se encuentran las ciclinas, las
cinasas dependientes de ciclinas (CDK) y los
complejos que se forman entre ambas (CDK-
ciclina). Según el artículo Regulación del ciclo
celular y desarrollo de cáncer: perspectivas
terapéuticas los complejos CDK-ciclina orientan a
la célula de una fase de su desarrollo a otra durante
el ciclo celular (Peralta-Zaragoza, Bahena-Román,
Díaz-Benítez, & Madrid-Marina, 1997). En
resumen, la dinámica del ciclo celular va a depender
de las formas activas o inactivas del complejo
CDK-ciclina, entre otros.
Las proteinas de la familia Src con funcion de
tirosina cinasa desempeña roles fundamentales en
gran cantidad de vías de transducción de señales,
regulando la división celular, motilidad, adhesión,
angiogenesis y sobrevivencia. Según Isabel Soto
Cruz “Variantes activadas de estas cinasas son
capaces de inducir transformación maligna de
diversos tipos celulares.”(Cruz, n.d.). Este proceso
de activación es común en cáncer de colón y de
mama.
ENFERMEDADES FÙNGICAS
Recientemente los conceptos de etiológicos y
fisiopatológicos en las infecciones por hongos
involucran otros fenómenos, como la transducción
de señales. Esto se basa en un proceso que posibilita
que el microorganismo responda a estímulos del
huésped y del ambiente y que cuya respuesta se
manifieste mediante la morfogénesis y
diferenciación celular.
Existen dos vías principales de transducción de
señales. Transducción de señales a través del AMP
cíclico en la que participa el AMPc el cual controla
la actividad de las proteínas cinasas dependientes
del AMPc (PKA). La unión del AMPca la
subunidad regulatoria de la PKA produce su
activación la cual se manifiesta en la fosforílación
(3) de proteínas que pueden llegar a ser factores de
trascripción específicos, enzimas metabólicas, etc.
Y la otra vía es el módulo de la cascada de las
proteínas cinasas MAPK cuyo funcionamiento
ocurre através de una activación secuencial de estas
cinasas mediante una fosforilación específica
(Tomás, Requena, Germes, Sandoval, & Hodgson,
2012).
TRASTORNOS AUTOINMUNES
En un estudio titulado Tofacitinib y otros
inhibidores de las cinasas en el tratamiento de la
psoriasis se propone lo siguiente. “El mejor
conocimiento de estas vías metabólicas, y del
mecanismo patogénico de las señales intracelulares
de la psoriasis, está provocando el desarrollo e
investigación de un nuevo grupo de fármacos en el
tratamiento de esta enfermedad y de otros procesos
inflamatorios (Ortiz-Ibáñez, Alsina, & Muñoz-
Santos, 2013). Cita la cual se refiere a que un mejor
conocimiento del papel metabólico de estas cinasas
y su función en la señalización celular provoca el
desarrollo de nuevos fármacos. Esto no ayuda solo
en la psoriasis sino en muchas otras patologías en
las cuales interviene el funcionamiento de estas
enzimas.
3

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APOPTOSIS
Durante la fase de activación del proceso
apoptótico, este puede ser activado por una
inducción negativa como falta de factores de
crecimiento o la pérdida de una actividad supresora;
o por una inducción positiva como la unión ligando-
receptor o la recepción de señales conflictivas.
El factor de crecimiento nervioso (NGF) es una
neurotrofina que desempeña un papel crucial en el
desarrollo de determinadas áreas del sistema
nervioso. Sus acciones están mediadas por
receptores unidos a cinasas de tirosina (TrKA) y por
el receptor p75. Este último posee un dominio de
muerte que activa rutas paralelas, como la cascada
de cinasas activadas por estrés (Jordán, 2003).
Siendo otra vez notable la interacción de las cinasas
en la fase de señalización celular.
ENFERMEDADES VIRALES
En estas infecciones tendrá gran relevancia el
proceso de la fosforilación de las proteínas en
residuos como serina, tirosina y treonina ya que será
una de las formas más frecuentes de modificación
postraduccional en células. Bastantes proteínas
virales son fosforiladas y esto es relevante en el
ciclo viral. La fosforilación de algunas de las
proteínas virales se realiza por cinasas asociadas
con el virus, y otras por cinasas celulares.
En un caso concreto un estudio titulado
Importancia inmunológica de la proteína N en la
infección por virus de la rabia “en un estudio se
probó que la casein-cinasa II (CK-II) de origen
celular es capaz de fosforilar a la proteína N del
virus de la rabia (Á Morales-Martinez E Rico-
Rosillo Á Gómez-Olivares J Aguilar-Setién, 2006).
La importancia de esto es que una de las funciónes
más importantes de la proteína N estructuralmente
es encapsular y proteger al genoma. Además está
involucrada en el cambio de la transcripción y
replicación viral.
ENFERMEDAD CV
Un roll importante en la regulación de la presión
arterial y en la contracción de la musculatura lisa
vascular es la de la guanosina trifosfatasa pequeña
Rho y Rho-cinasa. Al activarse Rho-cinasa por
RhoA se fosforila la fosfatasa de la cadena light de
miosina inhibiéndola favoreciendo la contracción
célular de la musculatura lisa, la creacion de fibras
de estrés y la migración celular (Jalil, Lavandero,
Chiong, & Ocaranza, 2005).
Por esto la activación de RhoA y de Rho-cinasa
tiene efectos en diversas patologías
cardiovasculares. Aunque actualmente al disponer
de inhibidores de esta vía de señalización, diversas
enfermedades cardiovasculares se podrían
beneficiar terapéuticamente.
DISFUNCIÓN TIROIDEA
Las interacciones de la cinasas en las patologías no
solo son de origen puramente orgánico sino también
en su uso como tratamiento terapéutico. Al ser
relativamente reciente el estudio del
comportamiento de la cinasas en la señalización
celular, los efectos abversos en su uso como
terapéutica son visibles y estudiados recientemente.
Actualmente los inhibidores de la tirosina cinasa
son utilizados como tratamiento para diversas
neoplasias interfiriendo en funciones básicas
orgánicas de estas mismas cinasas como algunas
vías de proliferación celular y angiogénesis tumoral.
Entonces estos fármacos presentaran efectos
adversos destacándose la afectación de la función
tiroidea.
Según el estudio Inhibidores de tirosina cinasa y
disfunción tiroide “Existen diferentes mecanismos
propuestos por los cuales estos agentes orales llevan
tanto al hipotiroidismo como a la tirotoxicosis.”
(Bielski, Orlandi, & Boquete, 2016).
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ENZIMAS PLAQUETARIAS
La función plaquetaria es un proceso coordinado
por señales activantes e inhibidoras que actúan en la
superficie celular. Esto se lleva a cabo mediante
mecanismos complejos y coordinados de
transmisión de señales que incluyen: receptores,
activación de proteínas proteínas G, metabolismo
del fosfatidílinositol, metabolismo del ácido
araquidónico, movimientos de calcio, re-
organización del citoesqueleto y diversos procesos
de fosforilación de proteínas (TORRES U,
Constanza I; MOORE-CARRASCO, Rodrigo E;
ALARCÓN L, Marcelo A; MARAGAÑO L, 2009).
En este caso las cinasas (C, MAP, tirosina cinasas y
cinasas lipí-dicas) participan en los procesos de
señalización celular en el citosol plaquetario.
ACCION INSULINICA
En este caso resalta la acción de una cinasa en
concreto la Fosfatidilinositol 3-cinasa (PI3K).
Probablemente esta es la enzima de la señalización
de insulina más estudiada.
Esta será capaz de fosforilar varios fosfolípidos de
membrana, para producir fosfatidilinositol trifosfato
(PIP3). Y este PIP3 será el encargado de fijar a la
membrana y activar a PDK1 y AKT que son cinasas
que median la mayoría de los efectos metabólicos
de la insulina (Mendivil, Anaya, & Ariza, 2005).
LMC
La Leucemia mieloide cronica (LMC) es una
neoplasia mieloproliferativa clonal, asociada a la
translocación del cromosoma Filadelfia (Ph). De
esta mutacion (4) se genera un gen quimérico (bcr-
abl) que sintetiza la proteína BCR-ABL, que actua
como cinasa de tirosina y causa diversas
alteraciones funcionales en la célula. El estudio
estructural y funcional de la BCR-ABL ha
propiciado el desarrollo de moléculas inhibitorias,
para su actividad de cinasa (Avilés-Vázquez,
Chávez-González, & Mayani, 2013).
CONCLUSION
Las moléculas proteínicas llamadas cinasas
desempeñan un roll fundamental en las vías de
señalización extra e intracelular implicadas tanto en
la proliferación y desarrollo celular así como en la
inflamación
Un artículo titulado Los inhibidores de las
proteínas-cinasas en enfermedades autoinmunes e
inflamatorias: Presente y futuro de nuevas dianas
terapéuticas propone que los avances terapéuticos
en las enfermedades autoinmunes y las reacciones
inflamatorias de diversas afecciones, siguen siendo
insuficientes y no logran un control adecuado o
total de la enfermedad en cuestión. (Hernández-
Flórez & Valor, 2016)
Aun después de los avances en la tecnología y la
medicina y las diferentes investigaciones que se
realizan actualmente en el campo de la salud
humana y las patologías que afectan al organismo,
queda clara la necesidad de optimizar las terapias
naturales y biológicas así como explorar nuevas
opciones terapéuticas.
La disponibilidad y existencia de fármacos que
inhiben o neutralizan las cinasas ya es una realidad
en especialidades de la salud como hematología y
oncología, donde los resultados de estudio sobre la
evolución clínica de la patología han sido
prometedores.
Tras observar estos datos resulta obvio la necesidad
y la gran importancia del estudio a fondo de la
fisiología y los componentes de la señalización
celular como son las cinasas.
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Agradecimientos
Al doctor JORGE CAÑARTE por enseñarme un
universo de conocimiento dentro de la investigación
y la realización de artículos investigativos.
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