Las proteínas de choque térmico (HSP) se expresan en las células cuando experimentan estrés ambiental y ayudan a estabilizar otras proteínas. Las HSP funcionan como chaperonas moleculares y activan la inmunidad innata y adaptativa. La expresión de HSP protege contra la inflamación, el envejecimiento y las enfermedades neurodegenerativas mediante la reparación de proteínas dañadas.

1. “Heat Shock Proteins” y el Metabolismo
Dr. José Antonio Ruy-Diaz Reynoso
jueves, 1 de noviembre de 12

2. Introducción
• Cuando una célula experimenta estrés ambiental,
detiene, o al menos, reduce la mayoría de sus
funciones como el transporte y la síntesis de DNA,
RNA y proteínas
• Existen proteínas que se expresan bajo estas
condiciones restrictivas: “Proteínas de estrés”
• La respuesta al estrés produce una elevación súbita
de la temperatura exterior: “choque de calor”
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3. Efecto “Choque de Calor”
• Descubierto por Feruccio Ritossa
en 1962
• Cromosomas de la Drosophila
melanogaster
• Alargamiento de algunas secciones
de los cromosomas después de
tratar a la mosca con calor
• Estos cromosomas codificaban
para una grupo especial de
proteínas, las “Heat Shock
Proteins”
Ritossa, F. (1962) A new puffing pattern induced by temperature shock and DNP in Drosophila. Experientia 18, 571–573.
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4. Proteínas de Choque de Calor
• Estas proteínas se expresan en muchas funciones
del metabolismo y las enfermedades.
• Forman un sistema ancestral primario de
“Autodefensa intracelular”
• La mayoría funcionan como “chaperones
moleculares”: Proteínas que se unen y estabilizan
un conformador proteico inestable y mediante su
unión controlada y liberación marcan el destino
correcto de una célula in vivo
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7. Citoquinas y HSP
• Desde 1993 se ha demostrado que las HSP’s son
potentes activadores de la inmunidad natural,
capaces de inducir la producción de citoquinas de
los macrófagos, asi como activadoras de la
maduración de la células dendríticas
• La producción de citoquinas está mediada por
receptores “Toll-Like” (TLR-2, y TLR-4)
• HSP’s: “Chaperoquinas”, señales de peligro y
ligandos endógenos de los TLR
Srivastava P, Nat Rev Immunol 2002 2: 185-95
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8. HSP’s: un eslabón entre la inmunidad natural y la
inmunidad adaptativa
• HSP 60, 70, 90 y gp96 activan a los macrófagos
para la liberación de citoquinas pro-inflamatorias
• Las HSP’s presentan péptidos “chaperonados” a las
células T , para que a partir de los moléculas MHC I
y II se active CD4 y CD8
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12. HSP’s y Proteinas
• A medida que el ribosoma se
desplaza a lo largo de la
molécula de RNA mensajero,
una cadena de aminoácidos se
acumula para formar una nueva
molécula de proteína. La cadena
está protegida contra las
interacciones no deseadas con
otras moléculas del citoplasma
con proteínas de choque térmico
y una molécula chaperona hasta
completar su plegamiento
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13. • 24 ratas Sprague-Dawley con choque séptico inducido por
LPS y tratadas con dipéptido de glutamina.
• Se midió la expresión de HSP70, asi como la TAM y la
respuesta a la fenilefrina, TNF-alfa, IL-6 y malondialdehido
• En el grupo tratado con el dipéptido de glutamina la
expresión de la HSP70 fue significativamente mayor en el
grupo LPS+Ala-Gln (p<0.05)
• Las concentraciones de TNF-alfa, IL-6 y malonondialdehido
fueron menores en el grupo tratado con el dipéptido.
• La Gln mejora la respuesta vascular, mediante la expresión
de HSP, reduciendo el efecto inflamatorio
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14. Efecto protector de la Gln es
secundario al incremento en la
expresión de la HSP’s, lo que
sugiere un efecto benéfico en
le sépsis y el choque séptico
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15. • La administración de Gln en el preoperatorio atenúa la
respuesta inflamatoria incrementando la expresión de
HSP70 y regulando la actividad del oxido nítrico
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16. HSP’s y envejecimiento
• Las HSP’s constituyen amortiguadores de los
cambios ambientales celulares
• Contribuyen al mantenimiento de la homeostasis
• El envejecimiento es una consecuencia de una
alteración en los procesos de reparación
• Los chaperones moleculares catalizan el
redoblamiento de proteínas dañadas.
• La expresión de HSP’s se encuentra disminuida en
ancianos
Welch, W.J. (1992) Mammalian stress response: Cell physiology,structure/function of stress proteins, and implications for medicine and
disease. Physiol. Rev. 72, 1063–1081
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17. HSP’s y envejecimiento
• En padecimientos como Alzheimer, Parkinson, las
neuronas desarrollan agregados masivos de
proteínas, entre ellas HSP’s
• La evidencia disponible hasta el momento señala
que la sobreexpresión de HSP70, ejerce un efecto
protector sobre el daño proteico observado en el
envejecimiento y en las enfermedades
neurodegenerativas
Latchman, D.S. (1991) Heat shock proteins and human disease. J. Royal Coll. Physic. London 25, 295–299
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