Sparvero LJ, Asafu-Adjei D, Kang R, Tang D, Amin N, Im J, et al. RAGE (Receptor for Advanced Glycation Endproducts), RAGE Ligands, and their role in Cancer and Inflammation. J Transl Med. 2009 mar 17;7:17. RESUMEN: El receptor para productos finales de glicación avanzada [Rage] es un miembro evolutivamente reciente de la super-familia inmunoglobulina, codificado en la región de clase III del complejo mayor de histocompatibilidad. RAGE es altamente expresado solamente en el pulmón a niveles fácilmente medibles, pero aumenta rápidamente en los sitios de inflamación, en gran medida de las células inflamatorias y epiteliales. Se encuentra, ya sea como una proteína de membrana o soluble que es marcadamente regulado positivamente por el estrés en las células epiteliales, con lo que regula el metabolismo y mejorar su funcionalidad como barrera central. La activación y la regulación positiva de RAGE por sus ligandos conduce a una mayor supervivencia. Perpetúa señales a través de las vías de supervivencia inducida por RAGE en la fijación de nutrientes limitados o los resultados de oxigenación en la autofagia mayor, la disminución de la apoptosis y necrosis (con depleción de ATP). Esto resulta en la inflamación crónica y en muchos casos es el escenario en el que surgen los cánceres epiteliales. RAGE y sus isoformas se sientan en un papel fundamental, la regulación del metabolismo, la inflamación y la supervivencia del epitelio en el contexto del estrés. Comprender la estructura molecular y la función de la misma y sus ligandos en el ámbito de la inflamación es de vital importancia para comprender el papel de este receptor en la biología del tumor.

Introducción

El receptor para productos finales de glicación avanzada [RAGE] es un miembro de la superfamilia de las inmunoglobulinas, codificada en la región de clase III del complejo principal de histocompatibilidad.  Este receptor multiligando tiene un dominio de tipo V, dos dominios de tipo C, un dominio transmembrana y una cola citoplasmática. El dominio V tiene dos sitios de N-glicosilación y es responsable de la mayoría (pero no todos) la unión del ligando extracelular. La cola citoplásmica se cree que es esencial para la señalización intracelular, posiblemente de unión a diáfana-1 para mediar en la migración celular. Originalmente productos finales de glicación avanzada (AGE) se creía de hecho que son sus principales ligandos activadores, pero desde entonces muchos otros ligandos de RAGE, incluyendo daños asociados a los patrones moleculares (DAMP) han sido identificados. RAGE por tanto, se considera un receptor de reconocimiento de patrones (PRR), que tiene una amplia variedad de ligandos.

RAGE se expresa de dos formas tanto de longitud completa, formas unidas a la membrana-(FL-RAGE o mRAGE, no debe confundirse con RAGE ratón) y diversas formas solubles que carecen del dominio transmembrana. RAGE soluble se produce tanto por escisión proteolítica de FL-RAGE y empalme alternativo del ARNm. Las isoformas solubles incluyen los dominios extracelulares, pero carecen de los dominios transmembrana y citoplásmico. RAGE soluble derivada específicamente de la escisión proteolítica es sRAGE, aunque esta terminología no es consistente en la literatura - sRAGE veces se refiere a RAGE soluble en general. RAGE se expresa en niveles bajos en una amplia gama de células adultas diferenciadas de una manera regulada, pero en neumocitos de tipo I de un pulmón maduro se expresa en niveles sustancialmente más altos que en otros tipos de células en reposo. Es altamente expresado en cantidades fácilmente detectables en las células embrionarias. RAGE es también altamente expresado y se asocia con la inflamación relacionados con muchos estados patológicos como la enfermedad vascular, cáncer, la neurodegeneración y la diabetes (Figura 1). Las excepciones son los tumores de pulmón y fibrosis pulmonar idiopática, en la que la expresión de RAGE disminuye de un nivel más alto en el tejido sano.

RAGE y RAGE soluble

El ARNm de RAGE se somete a corte y empalme alternativo, tanto como con otras proteínas localizadas en el locus MHC-III en el cromosoma 6. Una forma soluble con una novela C-terminal se detecta en el nivel de proteína, llamada "Rage secretora endógena" (esRAGE o RAGE_v1). Esta forma es detectada por inmunohistoquímica en una amplia variedad de tejidos humanos que no se manchan de cantidades apreciables de FL-RAGE. Más de 20 diferentes variantes de empalme para la RAGE humana se han identificado hasta la fecha. Empalme RAGE humano es muy dependiente de tejido, con ARNm FL-RAGE más frecuente en los pulmones y la aorta células musculares lisas mientras ARNm esRAGE es frecuente en las células endoteliales.  Muchas de las secuencias de empalme son objetivos potenciales de la nonsense-mediated decay (NMD) y la vía por lo tanto es probable que se degrade antes de la expresión de proteínas. Varios más carecen de secuencia de señal en exon1 y por lo tanto la proteína expresada podría estar sujeto a la degradación prematura. Las variantes sólo humanos que se han detectado a nivel de proteínas in vivo son fl-RAGE, sRAGE y esRAGE.

Humano FL-RAGE también está sujeto a la escisión proteolítica por la membrana metaloproteinasa ADAM10, liberando el dominio extracelular como una isoforma soluble. Los anticuerpos elevados a la nueva C-terminal de esRAGE no reconocen la isoforma resultante de la escisión proteolítica. En el suero de la especie predominante es la escisión proteolítica y no isoforma mRNA de empalme. El aumento de la división proteolítica aumenta los niveles de RAGE soluble, mientras que la inhibición se incrementará niveles RAGE fl-.Este proceso de escisión es modulada por los niveles de Ca + +, y después de la escisión proteolítica de la restante unido a la membrana fragmento C-terminal está sujeto a una mayor degradación por γ-secretasa. La escisión del fragmento C-terminal por γ-secretasa dará a conocer un dominio RAGE intercelular (RICD) en el espacio citosólico / nuclear. Aunque RICD aún no ha sido detectado y es presumiblemente degradado rápidamente, la sobreexpresión de una forma recombinante de RICD aumentará la apoptosis medida por TUNEL ensayo, indicando procesamiento RAGE tiene otra función intercelular.

Murino fl-RAGE ARNm también sufre splicing alternativo, y algunos de los productos de empalme son orthologs de esRAGE. Hasta la fecha, más de 17 empalmes de ARNm diferentes se han detectado. Al igual que con las variantes de empalme humanos, las variantes de ratón de empalme se expresan de manera tejido-dependiente y muchos son los objetivos de NMD. Varios patrones de empalme comunes existen al comparar RAGE humana y de ratón, aunque las variantes que darían lugar a una isoforma soluble son mucho menos frecuentes en los ratones.

Recombinante RAGE ha sido clonado en una variedad de vectores de expresión, y RAGE soluble nativo ha sido purificado a partir de bovino murino, y pulmón humano. Una isoforma soluble recombinante lleva en un fenotipo dominante negativo y bloques de señalización. RAGE soluble puede actuar como un "receptor señuelo" extracelular antagonizar fl RAGE y otros receptores de DAMPs vinculantes y otros ligandos y el reclutamiento de leucocitos en la inhibición de una variedad de enfermedades inflamatorias agudas y crónicas. Tanto esRAGE y sRAGE actúan como receptores señuelo para la HMGB1 ligando. Sin embargo RAGE soluble tiene otras funciones que sólo el bloqueo de la función ß-RAGE, y tiene propiedades pro-inflamatorias a través de la interacción con los Mac-1. Así, aunque RAGE soluble tiene propiedades de protección en el ámbito de la inflamación crónica, que puede ser mejor descrito como un biomarcador de la inflamación crónica. La información sobre efectos a largo plazo del tratamiento con RAGE soluble exógeno aún no está disponible, y aún no se ha demostrado que los niveles plasmáticos de RAGE soluble son suficientes para actuar con eficacia como un receptor señuelo in vivo.

Las dos propiedades diferentes de RAGE soluble (receptor señuelo y pro-inflamatorios) y las diferentes vías asociadas con su producción podría explicar por qué existen correlaciones positivas y negativas entre los niveles en suero humano y la enfermedad. RAGE soluble total en suero es significativamente menor en los hombres no diabéticos con enfermedad coronaria que los que no. Según la evaluación de la hipersensibilidad retardada y la colitis inflamatoria, RAGE soluble suprime la inflamación en IL-10 ratones deficientes, la reducción de la activación de NFkB, y la reducción de expresión de citoquinas inflamatorias. Los ratones knock-out RAGE tienen una capacidad limitada para mantener la inflamación y el deterioro de la elaboración y crecimiento de tumores. Por lo tanto, RAGE impulsa y promueve las respuestas inflamatorias en el crecimiento del tumor en múltiples etapas y tiene un papel central en la inflamación crónica y el cáncer.

Los niveles más bajos de los niveles de RAGE solubles se encuentran en la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), y niveles más bajos esRAGE predecir la mortalidad cardiovascular en pacientes con enfermedad renal en etapa terminal [35,36]. En los pacientes con diabetes tipo 2 más altos niveles de RAGE solubles se correlacionan positivamente con otros marcadores inflamatorios como la MCP-1, TNF-α, AGE, y sVCAM-1. RAGE soluble total, pero no se correlaciona con albuminuria esRAGE en la diabetes tipo 2.Curiosamente, a pesar de los cambios en los niveles séricos de humanos RAGE soluble se correlacionan muy bien con la progresión de patologías relacionadas con la inflamación, en el ratón RAGE soluble en el suero es indetectable. Esto contrasta con la importancia de empalme y corte proteolítico forma RAGE soluble en ratones y seres humanos. Una advertencia es que si bien los ensayos de ELISA basados de RAGE soluble en el suero de alta precisión de espectáculo y la reproducibilidad, los niveles muestran una variación alta (500-3500 ng / LP <0,05) entre los donantes sanos. Los niveles solubles RAGE se correlacionan con los niveles de edad, incluso en sujetos no diabéticos. Así, aunque una medición de RAGE soluble puede no ser suficiente para predecir un estado patológico, cambios en los niveles en el tiempo podrían ser predictivos del desarrollo de una enfermedad.

SEÑALIZACIÓN RAGE PERPETÚA LA RESPUESTA INMUNE E INFLAMATORIA

Una reciente revisión cubre ampliamente el papel de la señalización de RAGE en la diabetes y la respuesta inmune [18]. La activación de múltiples moléculas de señalización intracelular, incluyendo el factor de transcripción NF-kB, MAP quinasas, y moléculas de adhesión se observó después de la activación de RAGE. La contratación de estas moléculas y la activación de vías de señalización varían con ligandos RAGE individuales. Por ejemplo, HMGB1,S100B, Mac-1, y S100A6 activar RAGE través de distintas vías de transducción de señales [42,43]. Ann Marie Schmidt postuló un modelo de "dos golpes" para la perturbación vascular mediada por RAGE y sus ligandos [9].Este modelo de "dos golpes"  sustenta la hipotesis de que el primer "hit" es el aumento de expresión de RAGE y sus ligandos expresados dentro de la vasculatura. El segundo "golpe" es la presencia de diversas formas de estrés (por ejemplo, el estrés isquémico, los estímulos inmunes / inflamatorias, estrés físico o lipoproteínas modificadas), lo que lleva a la respuesta celular exagerada generando el desarrollo de lesiones vasculares. Lo más importante es la participación de RAGE perpetúa la activación de NF-kB por síntesis de novo de NF-kBp65, lo que produce un grupo cada vez mayor de este factor de transcripción pro-inflamatorias [44]. RAGE se asocia con las respuestas de acogida amplificados en varias condiciones patológicas, como la diabetes, la inflamación crónica, tumores y enfermedades neurodegenerativas [18]. Nosharía de manera similar postulan que durante los períodos de interrupción de la barrera epitelial que tanto la señal 1, un estímulo del factor de crecimiento, y la señal 2, las diversas formas de estrés, en relación con ligandos RAGE y RAGE ayudan a mediar este efecto.

LIGANDOS DE RAGE

Los ligandos  de RAGE  se dividen en varias familias distintas. Se incluyen las proteínas de alta movilidad de la familia del grupo prototípico incluyendo elHMGB1/amphoterin, los miembros de la familia de proteínas S100/calgranulin, proteínas de la matriz como el colágeno I y IV, el péptido Ap, y algunos productos finales de glicación avanzados tales como carboximetil (LMC-AGE) [4,6,16,45]. No todos los miembros de estas familias han sido identificados como ligandos de RAGE, muchos ligandos  de RAGE tienen una variedad de efectos independientes de RAGE [46]. AGE  son moléculas frecuentes en estados patológicos marcados por el estrés oxidativo, la generación de especies metoxilo, y el aumento de azúcar en la sangre, como se encuentra en la diabetes mellitus tipo 2 [6,27]. La familia consta de polipéptidos S100/calgranulin estrechamente relacionadas de unión a calcio  que actúan como citoquinas proinflamatorias extracelulares.

La acumulación de ligando y el compromiso a su vez regula al alza la expresión de RAGE [2]. No se sabe por qué algunos ligandos (como HMGB1, algunos de S100, y CML AGE) producen una fuerte señalización pro-inflamatoria a través de RAGE, mientras que las moléculas similares (por ejemplo, pentosidina-AGE y pirralina EDAD) parecen tener mucho menos o nada señalización. La hipótesis más aceptada para conciliar esas diferencias implica oligomerización del ligando. De los ligandos RAGE identificados, los que oligomerize activar RAGE más fuertemente [3]. Los oligómeros de ligandos podría reclutar a varios receptores RAGE, así como los receptores Toll-like[TLR] en la superficie celular o en las vesículas intracelulares y de inducir a su agrupación en la superficie celular. Por ejemplo, dímeros y multímeros S100 de orden superior se unen varios

receptores como TLR4, y la agrupación de RAGE podría promover una respuesta igualmente fuerte [47]. Estudios recientes muestran que los AGE y ciertos multímeros S100 se cúmulo RAGE de esta manera [11,48,49]. Sin embargo, esto no explica por completo por qué algunos ligandos se activará RAGE fuertemente mientras que las de estructura similar no parece que lo active en absoluto [50].

RESUMEN DE HMGB1 Y LA FAMILIA DE PROTEÍNAS HMG

HMG (grupo de alta movilidad), las proteínas son muy básicos, nucleares no histonas proteínas cromosómicas de los cuales HMGB1 es el único miembro que se ha demostrado para activar RAGE. Las proteínas HMG no deben confundirse con el compuesto relacionado en la vía mevalonate "inhibidores de la HMG-CoA" (3-hidroxi-3-metilglutaril coenzima A) y "inhibidores de la HMG-CoA reductasa" (estatinas) [51]. Las proteínas HMG se identificó por primera vez en el timo de ternera en 1973 y llamado así por su alta movilidad en geles de separación de proteínas [52]. Normalmente tienen un alto porcentaje de aminoácidos cargados y son menos de 30 kDa en masa. Proteínas HMG se expresan en casi todos los tipos de células, relativamente abundantes en el tejido embrionario, y se unen al ADN de un contenido que dependen de la secuencia, pero independiente de la moda [53].  Son importantes en la remodelación de la cromatina y tiene muchas otras funciones. Datos de ratón knockout muestra que la pérdida de cualquiera de las proteínas HMG resultará en detectables cambios fenotípicos deletéreos. De ellos, la HMGB1 (- / -) ratones mueren de hipoglucemia dentro de las 24 horas del nacimiento [54,55]. Extendido retrocruzamiento del alelo nocaut en varias cepas murinas han puesto de manifiesto un fenotipo aún más profunda con los ratones que mueren por la E15 de desarrollo [Bianchi Marco, comunicación personal]. La homología entre el ratón y HMGB1 humano es extraordinario con sólo dos diferencias de aminoácidos observados. Homología profunda similar existe en las especies de vertebrados con el 85% de homología con el pez cebra.Hay tres sub-clasificaciones de las proteínas: inhibidores de la HMG HMGA, HMGB y HMGN (tabla (Tabla 1) .1).  Hay también un conjunto similar conocido como proteínas motivo de la HMG-. Las proteínas motivo de la HMG-difieren en que son de tipo celular específico, y el ADN se unen de una manera específica de la secuencia. Proteínas HMGA (anteriormente HMGI / Y) se distinguen de otras proteínas HMG por tener tres AT-gancho (secuencias que se unen a secuencias de ADN ricas en AT) [56,57].  También tienen un tanto ácido C-terminal de la cola, aunque la HMGA1c recientemente descubierto no tiene cola ácida y sólo dos AT-ganchos. Proteínas HMGN (antes HMG14 y HMG17) tienen dominios de unión a nucleosomal. Proteínas HMGB (anteriormente HMG1 través HMG4) se distinguen por tener dos cajas de unión al ADN que tienen una alta afinidad por el ADN CpG, núcleos apoptóticos, y las estructuras altamente dobladas como Holliday cuatro direcciones uniones y platinated / platino-ADN modificado. Las proteínas HMGB tienen una larga cola C-terminal ácida excepto HMGB4, que recientemente ha sido detectado en el nivel de proteína en el testículo, donde actúa como un represor transcripcional [58]. La cola HMGB ácida consta de al menos 20 residuos consecutivos de ácido aspártico y glutámico. Una cola C-terminal de ácido de esta longitud y la composición se ve raramente en la naturaleza, aunque la autofagia y la apoptosis algunos otros relacionados con las proteínas, tales como parathymosin tienen una larga franja interna de péptidos ácidos [59-61].

De las proteínas HMG, HMGB1 tiene un papel adicional citosólica y extracelular como una proteína promotora de la autofagia  y como una citoquina líder, respectivamente [62]. Los macrófagos, células NK y DCs maduros secretan activamente HMGB1, y las células necróticas pasivamente secretan. HMGB1 también se ha detectado en el citosol, en función del tipo de célula, donde tiene un papel positivo importante en la regulación de la autofagia[63]. Aunque HMGA1 tiene un papel importante en la exportación de HIPK2(Homeodominio que interactúa con la proteína quinasa 2, un activador de p53proapoptótico) desde el núcleo hasta el citoplasma [64], las proteínas HMG distintos HMGB1 son muy rara vez se detecta fuera del núcleo. Esto probablemente se explica por qué HMGB1 es el único miembro de la familia que se activa RAGE [65]. Desde HMGB1 transloca entre el núcleo y el citosol, existe una posibilidad de que podría unirse a RAGE soluble en el citosol y por lo tanto jugar un papel en la regulación de su actividad.

BIOQUÍMICA DE HMGB1 

HMGB1 es una proteína altamente conservada que consta de 215 aminoácidos. Se expresa en casi todas las células de mamífero. HMGB1 Humanos comparte una similitud del 80% con HMGB2 y HMGB3 [55]. Tiene dos lisina ricos en cajas de unión a ADN (A-y B-) separados por un enlazador corto. Las cajas están separados de la cola C-terminal de ácido por otra secuencia de engarce que termina en cuatro lisinas consecutivos. Una isoforma cree que resulta de la escisión de la cola ácida se ha detectado in vivo [66]. HMGB1 tiene tres cisteínas, de las cuales las dos primeras cisteínas vecinales (Cys 23 y 45, basado en Met1 como el Met inicial en la proteína inmadura) pueden formar un enlace disulfuro interno dentro de la unidad de embalaje. La unidad de embalaje y el estado de oxidación de estos dos cisteínas jugar un papel importante en la capacidad de HMGB1 de enlazar a los sustratos. La oxidación de estos dos cisteínas también reducirá la afinidad de HMGB1 para CpG ADN [67,68]. La adición de proteínas recombinantes de la caja A antagoniza la capacidad de HMGB1 para enlazar a otros sustratos [67,69].  Queda por determinar si la acción de la caja A es el resultado de la inhibición competitiva de unión a otros sustratos o interferir con la capacidad de la B-caja de enlazar a los sustratos. Las dos cajas que actúan en concierto reconocerán ADN doblados [70]. La tercera cisteína (Cys106, en la B-box) a menudo se mantiene reducida y es importante para la translocación nuclear [68]. La región en torno a este cisteína es el área mínima con la actividad de citoquinas [65]. HMGB1 sufre importantes modificaciones post-traduccionales, incluyendo acetilación de las lisinas algunos, que afecta a su capacidad de transporte entre el núcleo y el citosol [71,72]. Accesibilidad modificación de unión al ADN y post-translacional puede ser modulado por la interacción de la cola ácida con la base B-caja [73-75].  HMGB1 señales a través de TLR2, TLR4 y TLR9, además de rabia [76,77]. También se une a la trombomodulina y syndecan a través de interacciones con el B-Box [78].

EVOLUCIÓN DE LA HMGB1

Proteínas HMG se puede encontrar en los más simples organismos multicelulares [79]. Las dos cajas de ADN como resultado de la fusión de dos cajas individuales de uno de los genes [80]. La estructura de dos cajas hace que sea ávidamente específico particularmente  para ADN doblados, y está altamente conservada entre muchos organismos [81,82]. Esta similitud hace que la generación de anticuerpos específicos de HMGB1 un reto. Anticuerpos de reactividad cruzada podría resultar de la gran similitud de

HMGB1 en las especies individuales, a otras proteínas HMGB1 HMGB, e incluso a las histonas H1 HMGB1 (Sparvero, Lotze, y Amoscato, datos no publicados). La posibilidad de identificación errónea de HMGB1 se debe descartar con cuidado en un estudio. Una manera de distinguir las proteínas HMGB una de la otra es por la longitud de la cola ácida (30, 22, y 20 restos ácidos consecutivospara HMGB1, 2, y 3, respectivamente, mientras que HMGB4 tiene ninguno).Las colas de ácido están precedidas por un sitio de escisión tríptica proximal, y todos ellos tienen composiciones ligeramente diferentes. Esto hace que la espectrometría de masas en conjunción con la digestión tríptica un medio atractivo de identificación.

NORMAL / SANA NIVELES DE HMGB1

Expresión relativa de HMGB1 varía ampliamente dependiendo de la condicióny el tipo de tejido. Tejidos no diferenciados y se inflama tienden a tener una mayor expresión HMGB1 que sus contrapartes. Bazo, timo y los testículostienen cantidades relativamente grandes de HMGB1 cuando se compara con el hígado. Localización subcelular varía, con hígado HMGB1 tiende a encontrarse en el citosol en lugar de el núcleo [55,83]. HMGB1 está presenteen algunas células a nivel sólo superado por la actina y se estima que tanto como 1 × 106 moléculas por célula, o una décima parte tan abundantes como las histonas totales. Sin embargo, este número debe considerarse con cierta cautela, ya que incluye las líneas celulares transformadas y no define los niveles de HMGB1 abundancia en vivo en la mayoría de los linajes celulares [55]. Los niveles séricos de HMGB1 (según lo determinado por Western Blot) se han reportado con amplios rangos: 7,0 ± 5,9 ng / ml en los pacientes sanos, el 39,8 ± 10,5 ng / mL en el hígado cirrótico y 84,2 ± 50,4 ng / mL en el carcinoma hepatocelular [84 ]. Para la comparación, humanos niveles de proteína total en suero varían desde aproximadamente 45-75 mg / ml, y el total de los niveles de proteína citosólica son aproximadamente 300 mg / ml [85,86]. Esto pone HMGB1 suero en la parte baja por millón rango en masa, por lo quela detección y separación de las proteínas séricas muy abundantes reto.

HMGB1 Y RAGE EN EL CÁNCER Y LA INFLAMACIÓN

HMGB1, junto con RAGE, es aumentada en muchos tipos de tumores (tabla(Tabla 2) .2). HMGB1 es pasiva libera de las células necróticas, pero no de lamayoría de las células apoptóticas. La razón de esto es desconocida, pero hasido la hipótesis de que es el resultado de cualquiera de los cambios redox oen la acetilación de las histonas, en las células apoptóticas [87,88]. HMGB1 (- / -) de las células necróticas se ven seriamente comprometidas en su capacidad para inducir inflamación. HMGB1 de señalización, en parte, a través de RAGE, se asocia con ERK1, ERK2, jun-NH2-quinasa (JNK), y la señalización de p38. Esto da como resultado la expresión de NFkB, moléculas de adhesión (ICAM y VCAM, llevando a reclutamiento de macrófagos yneutrófilos), y la producción de varias citocinas (TNF, IL-1α, IL-6, IL-8, IL-12 de MCP-1, El PAI-1, y tPA) [89]. Un concepto emergente es que la molécula por sí mismo tiene poca actividad inflamatoria, sino que actúa junto con otras moléculas tales como IL-1, ligandos TLR2, ligandos LPS/TLR4 y ADN. HMGB1señalización a través de TLR2 y TLR4 también se traduce en la expresión deNFkB. Esto promueve la inflamación a través de un circuito de retroalimentación positivo, ya que aumenta la expresión de NFkB varios receptores, incluyendo RAGE y TLR2. La estimulación con LPS de los macrófagos dará lugar a la pronta liberación de TNF (dentro de varias horas) y más tarde la liberación de HMGB1 (después de varias horas y dentro de unos días). Orientación HMGB1 con anticuerpos para prevenir la mortalidad de endotoxinas por lo tanto, se convierte en una posibilidad terapéutica atractiva, ya que contra la HMGB1 es eficaz en ratones, incluso cuando se les da horas después de la estimulación con LPS [90]. HMGB1 estimulación de las célulasendoteliales y los macrófagos promueve la secreción de TNF, que también, a su vez aumenta la secreción de HMGB1 [91]. Otro medio para inducir la secreción de HMGB1 es con el estrés oxidativo [92]. La forma activasecretada de HMGB1 se cree que es al menos parcialmente acetilado,aunque tanto activa como pasiva liberado HMGB1 promoverá la inflamación [71].

Una observación temprana que se remonta a 1973 es que las proteínas HMG agregados de proteínas menos básicas [52]. HMGB1 se une LPS y una variedad de citocinas como la IL-1β. Esto se traduce en un aumento de interferón gamma (INFγ) producción por PBMC (células mononucleares de sangre periférica) que es mucho mayor que con sólo HMGB1 o citoquinas solas. HMGB1 vinculante a RAGE se ha mejorado con el ADN CpG. HMGB1capacidad para activar RAGE puede resultar más de su capacidad para formar un complejo con otras moléculas pro-inflamatorias, con esta RAGE complejo activador posteriormente [93]. Por tanto, cualquier prueba de la uniónBde RAGE únicamente por HMGB1 tendrá que dar cuenta de esto, ya que la contaminación con incluso pequeñas cantidades de LPS o CpG de ADN aumentará vinculante. La trombomodulina compite con RAGE HMGB1 para la in vitro y el complejo resultante no parece enlazar a RAGE, lo que sugiere un posible enfoque para atenuar RAGE HMGB1 de señalización [78,94]. De hecho la unión a la trombomodulina también puede conducir a la escisión proteolítica de HMGB1 por la trombina, que resulta en un producto inflamatorio menos activo [94].Un péptido constituido por los restos 150-183 de sólo HMGB1 (el extremo de la B-caja y su engarce a la cola ácida) exhibe RAGE unión y compite con éxito con HMGB1 unión in vitro [95]. Esta secuencia similar a los primeros 40aminoácidos (la primera parte EF-hélice-lazo-hélice secuencia) de varias proteínas S100 NIC. Un mutante de HMGB1 en el que los aminoácidos 102-105 (FFLF, B-cuadro central) se sustituyen por dos glycines induce la liberación de TNF significativamente menor en relación con HMGB1 de larga duración en los cultivos de monocitos [96]. Este mutante es también capaz de inhibir competitivamente HMGB1 simulación de una manera dependiente de la dosis cuando ambos son añadidos.

ES HMGB1 EL ÚNICO RAGE  ACTIVADOR DE LA FAMILIA DE INHIBIDORES DE LA HMG?

Por todas las razones mencionadas anteriormente, HMGB1 es el único conocido inhibidor de la HMG-box ligando de RAGE. Ninguna de las proteínasnucleares HMG otros han demostrado que activar RAGE. Las proteínaspueden HMGB ADN CpG compleja, y estructuras muy dobladas como Hollidayde cuatro vías y los cruces platinated / platino-ADN modificado, mientras queotros miembros no pueden hacerlo. A diferencia de otras proteínas HMGB,HMGB1 se expresa abundantemente en casi todos los tejidos, y por lo tanto es fácilmente disponible para el desplazamiento fuera del núcleo al citoplasmapara la secreción activa y pasiva. Aunque, como una nota de advertencia, yHMGB2 HMGB3 también se upregulated en algunos tipos de cáncer, y podría desempeñar un papel como activadores de RAGE, además de HMGB1. La similitud de estas proteínas para HMGB1 sugiere en diversos ensayos que se han identificado erróneamente y se incluyen en los niveles reportados HMGB1.El inhibidor de la HMG y los miembros de la familia S100 se componen cada uno de las proteínas similares que tienen diferentes y no aparente a menudo la activación de RAGE-propiedades.

S100 PROTEÍNAS COMO LIGANDOS DE RAGE Y SU PAPEL EN LA INFLAMACIÓN

Una revisión reciente sobre las proteínas S100 se ha publicado, y proporciona detalles más amplios que dan aquí [97].  Nos

centraremos en los elementos críticos necesarios para considerar su papel en el cáncer y la inflamación. Proteínas S100 son una familia de más de 20 proteínas expresadas en los vertebrados exclusivamente y se caracteriza por dos EF-mano motivos de unión de calcio conectados por una región bisagra central [98]. Más de cuarenta años, los primeros miembros fueron purificados a partir de cerebro bovino y recibió el nombre de "S-100" por su solubilidad en sulfato de amonio 100% [99].  Muchos de los primeros identificados proteínas S100 se encontró que se unen RAGE, RAGE y por lo tanto vinculante fue la teoría de que una propiedad común de todas las proteínas S100. Sin embargo, varios de los miembros de más reciente identificación de la familia no se unen RAGE. Los genes se encuentran en un clúster en el cromosoma 1q21 humanos se designan como el s100a sub-familia y se numeran correlativamente a partir de S100A1. Los genes S100 en otros lugares se dan una sola letra, como S100B [100]. En general, el ratón y S100 ADNc humano es 79.6-95% homóloga aunque el genoma del ratón carece del gen de la S100A12/EN-RAGE [101].La mayoría de las proteínas S100 existir como no-covalentes homodímeros dentro de la célula [98]. Algunos forman heterodímeros con otras proteínas S100 - por ejemplo, el heterodímero S100A8/S100A9 es en realidad la forma preferida encuentra dentro de la célula. Los dos EF-mano Ca + + bucles de unión están cada flanqueado por alfa-hélices. El bucle N-terminal es no canónica, y tiene una afinidad mucho más baja para el calcio que el bucle C-terminal. Los miembros de esta familia difieren entre sí principalmente en la longitud y la secuencia de sus regiones bisagra y de la región extensión C-terminal después de los bucles de unión. Ca + + unión induce un gran cambio conformacional que expone un dominio de unión hidrofóbica (excepto para S100A10 que está bloqueado en esta conformación) [47]. Este cambio en la conformación permite que un dímero S100 de obligar a dos proteínas de la meta, y, esencialmente, formar un puente entre un heterotetrámero [102]. Las proteínas S100 han sido llamados "sensores de calcio" o "regulados en calcio interruptores" como resultado. Algunas proteínas S100 también se unen Zn + + o Cu + + con una alta afinidad, y esto podría afectar su capacidad para unirse a Ca + + [101].

Proteínas S100 han salvajemente diferentes patrones de expresión (tabla (Tabla 3) .3). Ellos son upregulated en muchos tipos de cáncer, a pesar de S100A2, S100A9, y S100A11 han informado de que los represores de tumores [50]. Proteínas S100 y calgranulins se expresan en diversos tipos de células, incluyendo neutrófilos, macrófagos, linfocitos y células dendríticas [2].Fagocitos específica, sin líderes proteínas S100 son secretados activamente por medio de una vía alternativa, sin pasar por el aparato de Golgi [103].Varias proteínas S100 enlazar el dominio de tetramerización de p53, y algunos también se unen al dominio regulador negativo de p53. La unión del dominio de tetramerización de p53 (por lo tanto el control de su estado de oligomerización) podría ser una propiedad común a todas las proteínas S100, pero esto no se ha comunicado [104].  Sus papeles en la regulación del contrapeso entre la autofagia y la apoptosis no han sido reportados.

Individuales proteínas S100 son prevalentes en una variedad de enfermedades inflamatorias, específicamente S100A8/A9 (que posiblemente señales a través de RAGE además de otros mecanismos) y S100A12 (quedefinitivamente señales a través de RAGE). Estas enfermedades incluyen la artritis reumatoide, artritis idiopática juvenil, la enfermedad autoinmune sistémica y enfermedad intestinal inflamatoria crónica. El bloqueo de la interacción S100-RAGE con RAGE soluble en ratones redujo la inflamación del colon de la IL-10-ratones deficientes, inhibe el desarrollo de la artritis, y suprimió la infiltración de células inflamatorias [43,33,32,105]. Algunas proteínas S100 tienen dependientes de la concentración papeles en la cicatrización de heridas, crecimiento de las neuritas, y la remodelación tisular.

Hay varias cuestiones importantes que deben abordarse al examinar propuestas S100-RAGE interacciones: ¿Esta interacción se producen in vivo, además de in vitro? Podrían los efectos observados se explica por unmecanismo independiente de RAGE (o incluso además de un mecanismo noRAGE)? ¿Es esto depende de la interacción en el estado oligomérica de laproteína S-100? (S100 estado oligomérica es en sí mismo depende de la concentración de Ca + + y otros iones metálicos, así como el entorno redox).Un área que no ha recibido mucha atención es la posibilidad de unión a una S100 RAGE soluble en el citosol o núcleo (a diferencia de RAGE soluble extracelular).

Proteínas S100 no son ligandos universales RAGE

Varios de los miembros de la familia S100 no son ligandos de RAGE. Aunque no existe una forma directa para identificar la capacidad de RAGE vinculante basado en las secuencias de aminoácidos de las proteínas S-100, se pueden extraer conclusiones comunes sobre la base de las propiedades bioquímicas de las conocidas S100 no ligandos de RAGE: La primera es que los ligandos que no son a menudo muestran la fuerte unión a Zn + +. La segunda es que el Ca + + de unión se ve obstaculizada o diferentes en algunos aspectos de los ligandos de RAGE S100. La tercera es que su estado de oligomerización se altera o inexistente.

Que no son ligandos de RAGE: S100A2, A3, A5, A10, A14, A16, G, Z

S100A2 es un homodímero que pueden formar tetrámeros sobre Zn unión, yeste enlace Zn inhibe su capacidad para unirse Ca. A pesar de dos ligandos(RAGE S100B y S100A12) también se unen Zn muy bien, el efecto en ellos es aumentar su afinidad por Ca [106.107]. La S100A3 relacionada une Ca Znmal, pero muy fuerte [101]. S100A5 es también un aglutinante de Zn, pero se une con una afinidad de Ca 20-100 veces mayor que otras proteínas S100.También se puede unir Cu, lo que dificultará su capacidad para unirse Ca[108]. S100A10 (o p11) es el único miembro de la familia S100 que es Ca insensible. Tiene alteraciones de aminoácidos en los dos dominios de unión de Ca que bloquean la estructura en un estado activo, independientemente de la concentración de calcio [109]. Se formará un heterotetrámero con AnexinaA2, y que ha sido llamada "cadena ligera Anexina A2" [110]. S100A14 tienesólo 2 de los 6 residuos conservados en el C-terminal EF-mano, y por lo tanto su capacidad para unirse Ca es probable que un impedimento a [111].S100A16 une Ca mal, con sólo un átomo por monómero de proteína. Sin embargo tras la adición de Zn, el aumento de los agregados formar [112].S100G también era conocido como vitamina D dependiente de calcio-proteína de unión, CABP intestinal, Calbindin-3, y Calbindin-D9k [113]. Es principalmente un monómero en solución y en Ca unión que no exhibe los cambios conformacionales que caracterizan a muchas otras proteínas S100[114]. S100Z es una proteína de ácido 99-amino que se une S100P in vitro.Existe como un homodímero que se une Ca, pero su estado de agregación no se ve afectada por Ca

Posibles ligandos de RAGE: S100A1, S100A8 / 9

S100A1 existe normalmente como un homodímero, y su ARNm se observa más prominente en el corazón, con la disminución de los niveles en riñón, hígado, piel, cerebro, pulmón, estómago, testículos, músculo, intestino delgado, el timo y el bazo.  S100A1 está presente en el citoplasma y núcleo - el corazón de rata de las células musculares H9c2 línea es sobre todo poder nuclear, en su mayoría adultos esqueleto citoplásmico. S100A1 se liberan en la sangre durante los periodos de isquemia y S100A1 extracelular inhibe la apoptosis a través de ERK1 / 2 activación [101]. S100A1 se une tanto a la tetramerización y dominios reguladores negativos de p53 [104]. S100A1 interactúa con S100A4 y que antagonizan entre sí in vitro e in vivo [116]. Todavía hay un debate, si se une a S100A1 RAGE, aunque el trabajo reciente con imágenes de PET de Flúor-18 etiquetados S100A1 se administró a ratones indica que co-localiza con RAGE [117].

Además de homodímeros formadoras, S100A8 y S100A9 pueden formar heterodímeros y heterotetrámeros entre sí en una de calcio y de oxidación-dependiente de la moda [101]. S100A8 y S100A9 no han sido directamente demostrado para activar RAGE, pero no hay evidencia sustancial funcional que muchos de sus efectos son bloqueados por la supresión de RAGE o el silenciamiento.  S100A8 / 9 ejerce un efecto pro-apoptótico en altas concentraciones, sino que promueve el crecimiento celular a bajas concentraciones [118]. Los efectos de la N-carboximetil-lisina modificada S100A8 / 9 se mejoran en los ratones knockout RAGE o mediante la administración de RAGE soluble en ratones de tipo salvaje [119]. S100A8 / 9 se une al heparán sulfato, proteoglicanos, y carboxilado N-glicanos [103]. Un pequeño (<2%) sub-población de RAGE expresa en las células tumorales de colon se han modificado para carboxilado N-glicanos, y es muy posible que esta subpoblación es activado por S100A8 / 9 [120]. S100A8 y S100A9 proteínas son secretadas de una manera dependiente de la energía por los fagocitos durante los procesos inflamatorios.  Estimulan los patrones específicos de la inflamación en las células endoteliales, la interacción con los componentes del citoesqueleto, como filamentos de queratina, los microtúbulos, el tipo de filamentos intermedios, III y F-actina [121]. En presencia de calcio, S100A8 y S100A9 tetrámeros de forma y se unen directamente a los microtúbulos. S100A8/S100A9 también modula la tubulina dependiente de la reorganización del citoesqueleto durante la migración de los fagocitos. S100A8 y S100A9 interactuar con ambos filamentos de tipo III intermedios y filamentos de queratina para el propósito de la reparación de heridas. Extracelular, las pantallas S100A8/S100A9 complejas actividades cystostatic y antimicrobianas e inhibe la activación de macrófagos y la síntesis de inmunoglobulinas por los linfocitos [122]. El reducido, pero no es el oxidado S100A8 homodímero es fuertemente quimiotaxis de los leucocitos [121].Regulación al alza de S100A8 y S100A9 en el tejido pulmonar premetastatic proporcionar un nicho de mercado para la migración de las células tumorales [123]. Esta regulación positiva puede ser inducida por la secreción de VEGF-A, TGFß y TNF a partir de tumores distantes. Regulación al alza en el pulmón VE-cadherina + células endoteliales promueve el reclutamiento y la infiltración de células mieloides Mac1 +, y por lo tanto ofrece un nicho para la migración de las células tumorales.  El bloqueo de S100A8 y S100A9 expresión en la etapa premetastatic podría evitar este nicho permisiva de ser formado y así inhibir la migración de las células tumorales.

Los ligandos de RAGE: S100A4, A6, A7/A7A/A15, A11, A12, A13, B, P

S100A4

S100A4 se une a RAGE, y ha sido implicado en la regulación positiva de la MMP-13 (MMP 13) en la artrosis, lo que conduce a la remodelación de tejidos [124]. S100A4 se expresa en los astrocitos, células de Schwann y otras células neuronales, además de los condrocitos [43]. S100A4 está regulado al alza después de una lesión del tejido nervioso. Neurite estimulada por S100A4 se observa para la proteína en el oligómero, no dimérica, estado [121]. Esta proteína estimula la angiogénesis a través de la vía ERK1 / 2 señalización.S100A4 se une al dominio tetramerización pero no el dominio regulador negativo de p53 [104].

S100A6

S100A6 se encuentra principalmente en las neuronas de las regiones restringidas del cerebro [42]. S100A6 se encuentra también en el medio extracelular de las células de cáncer de mama. S100A6 se une al dominio de tetramerización de p53 [104]. S100A6 unido de manera significativa al dominio C2 de RAGE, en oposición a la V y / o dominios C1 a que la mayoría de otros ligandos se unen y por lo tanto sugiere que podría tener una función discordante de ligandos RAGE otros.  S100A6 activa la vía de JNK y, posteriormente, la vía de la caspasa 3/7, dando lugar a la apoptosis [125].

S100A7/S100A7A/S100A15

S100A7, también llamado Psoriasin 1, es parte de una subfamilia de varias proteínas [101]. El altamente homóloga S100A7A, un miembro de esta subfamilia, era conocido antes como S100A15 pero este nombre ha sido retirado [113]. S100A7 y S100A7A son funcionalmente distintos a pesar de la alta similitud de secuencia [126]. S100A7 es altamente expresado en la enfermedad epidérmica hiperproliferativa y CD4 + recluta linfocitos y neutrófilos [102]. A pesar de varias proteínas S100 son upregulated en las diversas formas de cáncer de mama, S100A7 es fuertemente regulado hasta sólo en el carcinoma ductal in situ [127].  Hay altos niveles de monómero y reticulado covalentemente S100A7 de alto peso molecular en exudado de la herida humana y tejido de granulación. Los estudios inmunohistológicos sugieren que S100A7 se produce por los queratinocitos que rodean la herida y se libera en el exudado de la herida. S100A7 ejerce actividad antibacteriana, y la región central incluyendo sólo los aminoácidos 35-80 es suficiente para mediar en esta actividad [128]. Aunque ambos S100A7 y S100A7A se expresan en los queratinocitos, S100A7A también se expresa en los melanocitos y células de Langerhans de la epidermis, dermis y las células del músculo liso endotelial [126]. Encuadernación, de señalización, y la quimiotaxis de S100A7 dependen de Zn + + y Rage in vitro, mientras que S100A7A parece señalar a través de una vía independiente de RAGE. S100A7 y S100A7A ejercer un efecto sinérgico, la promoción de la inflamación in vivo [126].

S100A11

S100A11 está sobreexpresado en muchos tipos de cáncer [129]. Es homodimérica e interactúa en una forma dependiente de Ca + + con anexina I [130]. Se trata de un mediador clave de crecimiento de queratinocitos epidérmicos humanos provocados por la alta Ca + + o TGF [129]. Bajo estas condiciones S100A11 es fosforilada y transportado al núcleo por nucleolina.S100A11 se une al dominio de tetramerización (pero no el dominio regulador negativo) de p53 [104]. S100A11 extracelular se dimerizada por la transglutaminasa 2, y esto homodímero covalente adquiere la capacidad de señal a través de la vía p38 MAPK, acelerar la hipertrofia de condrocitos y el catabolismo de la matriz, y por lo tanto la inflamación parejas con la activación de los condrocitos para promover la progresión de la osteoartritis [131].

S100A12/EN-RAGE

S100A12 (ES-RAGE) se expresa sobre todo en los granulocitos, sino también en encontrado en los queratinocitos y las lesiones psoriásicas. S100A12 representa aproximadamente el 5% del total de proteínas citosólicas de los neutrófilos en reposo.  Se expresa en la inflamación aguda, crónica y alérgica.También está relacionada con la rabia en una de Ca + + de manera dependiente, pero también se une Cu + +. No existe un gen S100A12 en ratones, aunque S100A8 parece ser un homólogo funcional [132.133].S100A12 está regulado hasta en la psoriasis y el melanoma [101]. Se une a la rabia C1 y C2 en lugar de dominios el dominio V [49].  También puede unirse a Rage expresado en las células endoteliales, la señalización a través de la NF-kB y las vías de MAPK.  S100A12 comparte homología de secuencia con la supuesta RAGE dominio de unión de HMGB1 (residuos 153-180). Secretada S100A12 se une a la rabia y aumenta la expresión de moléculas de adhesión intercelular-I (ICAM-1), la adhesión celular vascular molécula-I (VCAM-1), NF-kB, y factor de necrosis tumoral (TNF)-α [43]. S100A12 es un quimioatrayente para los monocitos y mastocitos, aunque sólo la región bisagra parece importante para este último [134]. Dado que las células cebadas no expresan la proteína RAGE o ARNm, su activación por S100A12 se produce de una manera RAGE-independiente. S100A12 existe como un homodímero bajo bajo condiciones de Ca + +, pero se forman hexámeros agregados (tres dímeros) a concentraciones milimolares de Ca + + [135].  S100A12, además de S100A13, se une a los fármacos anti-alérgicos cromolina, tranilast, y amlexanox en una forma dependiente de Ca + +.  Esto sugiere que S100A12 y S100A13 podrían estar involucrados en la degranulación de los mastocitos de manera independiente de RAGE [136].

S100A13

S100A13 tiene un patrón de expresión muy amplia, en contraste con las otras proteínas S100. S100A13 se expresa en las células endoteliales, pero las células lisas vasculares no musculares. Se aumentada en las lesiones de endometriosis extra-uterinos en comparación con tejidos normales, y pueden tener un papel en la vascularización [137]. Su afinidad por Ca + + es bajo, pero de Ca + + cables de unión a un cambio conformacional exposición de una novela de Cu + + sitio de unión [138]. Al Cu + + vinculante, regula la liberación de estrés depende de FGF-1 y desempeña un papel en la angiogénesis en gliomas de alto grado astrocíticos [139]. S100A13 además de S100A12 pueden estar involucrados en la desgranulación de los mastocitos [136].

S100B

S100B se expresa principalmente en los astrocitos de la corteza cerebral humana y los melanocitos, así como las células dendríticas mieloides [42].S100B, junto con S100A1 y S100A6, son las proteínas S100 más abundantes en el cerebro de varias especies, incluyendo ratones y ratas. Los niveles elevados de S100B se han encontrado en pacientes con traumatismo cerebral, la isquemia / infarto, la enfermedad de Alzheimer y el síndrome de Down [42]. S100B se utiliza como un marcador de activación de células gliales y la muerte [140]. Se cree que existen como una mezcla de dímeros covalentes y no covalentes en el cerebro desde los ensayos de ELISA realizados en condiciones no oxidantes se subestima la cantidad de S100B [141.142].  A este respecto, covalentes dímeros S100B puede ser utilizado como un marcador de estrés oxidativo [142]. S100B se une tanto el dominio de tetramerización y el dominio regulador negativo de p53 [104]. S100B también inhibe microtubulina y el tipo III conjuntos de filamentos intermedios. S100B se une tanto la variable (V) y constantes (C1) las regiones de rabia, y oligómeros de RAGE S100B se unen con más fuerza [42,48]. A concentraciones equivalentes, S100B aumenta la supervivencia celular mientras S100A6 induce la apoptosis a través de interacciones RAGE, que dependen de la generación de especies reactivas del oxígeno (ROS).  Tras la unión de RAGE y la activación intracelular de la formación de ROS, S100B activa la vía de PI 3-kinase/AKT y, posteriormente, la vía de NFkB, lo que resulta en la proliferación celular. S100B ejerce efectos tróficos sobre las neuronas y astrocitos en concentraciones más bajas y provoca la apoptosis neuronal, la activación de astrocitos y microglia en concentraciones más altas [143-146]. La activación de RAGE S100B upregulates IL-1β y TNF-α expresión en la microglía y estimula la actividad AP-1 transcripcional a través de señalización de JNK.Regulación al alza de la COX-2, IL-1β y TNF-α expresión en la microglía por S100B requiere la activación simultánea de NF-kB y AP-1.

S100P

S100P se une a la rabia y es importante en la próstata, páncreas y cáncer gástrico [146,147].  También se detectó en el pulmón normal, así como el tejido del cáncer de pulmón, y se incrementa principalmente en los adenocarcinomas [148].  Tratamiento de líneas de células pancreáticas con S100P estimula la proliferación celular, la migración, invasión, y activa la quinasa MAP y las vías de NFkB [149]. El fármaco antialérgico cromoglicato une S100P y bloqueará S100P-RAGE interacción. Inhibe el crecimiento del tumor y aumenta la eficacia de la gemcitabina en modelos animales experimentales [150]. No esteroides anti-inflamatorios esteroideos (AINE) son al mismo tiempo a favor de tumorigénico hasta-regulación de la expresión S100P y anti-tumorigénico por la disminución de la actividad Cox2 [151].

Proteínas S100 - sutiles diferencias se traducen en grandes cambios en la unión RAGE

A pesar de las proteínas S100 compartir mucha similitud estructural con sus dos manos EF-Ca + + dominios de unión flanqueada por alfa-hélices, sólo algunos de los miembros de activar RAGE [97]. Sutiles diferencias estructurales que conducen a diferentes propiedades bioquímicas (Ca + + y Zn + + y el estado de oligomerización de unión preferido), lo que parece conducir a diferentes habilidades para activar RAGE. Más altos estados de oligomerización tienden a conducir a la activación de RAGE. RAGE también se une a varias familias de proteínas que forman fácilmente agregados y oliogmers - péptido beta amiloide, el colágeno, y AGEs

RAGE Y ABETA

El péptido amiloide-beta (Abeta) es un péptido más comúnmente de 40 o 42 aminoácidos cuya acumulación en placas amiloides es una de las características de los cerebros de Alzheimer. Abeta existe extracelularmente, ya sea como un monómero, oligómero soluble, o fibrillas insolubles y agregados. Abeta se une a RAGE en neuronas y células de la microglia [152].En las neuronas, la activación de RAGE Abeta va a generar estrés oxidativo y activan NF-kB. La activación de la microglia se Abeta aumentar la proliferación celular y la migración [153.154]. Sin embargo otros receptores también podría mediar la toxicidad Abeta, ya que RAGE independientes de los efectos también existen [155]. La V y C1 dominios de RAGE se unen a los oligómeros de Abeta y agregados (respectivamente), y el bloqueo de éstos impidan Abeta neurotoxicidad inducida [156]. La exposición de RAGE que expresan la línea humana de células de neuroblastoma (SHSY-5Y) de oligómeros de Abeta causado la muerte masiva de células, mientras que la exposición a fibras de Abeta y agregados causado la muerte celular de menor importancia.  El tratamiento con anticuerpos bloqueantes específicos a los dominios de RAGE fue capaz de proteger contra la muerte Abeta agregados u oligómero inducuded-(pero no la muerte inducida por fibrilar).

RAGE Y COLÁGENO

A diferencia de otros no embrionarias los tejidos, RAGE es altamente expresado en el pulmón sano y su expresión disminuye en estados patológicos. Expresión de RAGE en el pulmón es un marcador de diferenciación del tipo de epitelio alveolar I (AT I) las células, y se localiza en la membrana plasmática basolateral [20]. RAGE mejora la adherencia de estas células al colágeno superficies recubiertas e induce la propagación de células [16]. RAGE une laminina y colágeno y IV in vitro, pero no la fibronectina. Así RAGE juega un papel en el anclaje de las células de AT I a la membrana basal de pulmón, que es rico en colágeno IV [20.157.158].  Ausencia de expresión de RAGE en (- / -) ratones conduce a un aumento de la espontánea fibrosis pulmonar idiopática (IPF). Pulmón humano a partir de la última etapa de los pacientes con FPI mostró una baja regulación de RAGE en comparación con el tejido pulmonar sano [20].

AGE

Productos finales de glicación avanzada (AGE) una amplia clase de productos no enzimáticos de las reacciones entre las proteínas o lípidos y azúcares de aldosa [159]. La reacción entre la proteína y el azúcar causa de su característica pardeamiento en productos alimenticios. La dieta occidental, en particular, está llena de AGE. Aunque la glicosilación es un término general para la adición de un azúcar, en este caso se refiere específicamente a no enzimática además de una proteína. "Glicosilación" se utiliza a menudo para la adición enzimática de azúcares. La reacción de Maillard, a partir de la glicosilación de la proteína y progresando a la formación de AGE, está implicada en el desarrollo de las complicaciones de la diabetes mellitus, así como en la patogénesis de enfermedades cardiovasculares, enfermedades renales, y neurodegenerativas [3119160161]. La reacción de Maillard se inicia con los azúcares que forman bases de Schiff y productos Amadori. Los grupos carbonilo de estos precursores pueden reaccionar con grupos amino, sulfhidrilo funcionales, y guanidinyl en las proteínas. AGE no puede ser químicamente vuelto a sus formas originales, pero su precursor, productos Amadori, puede ser. AGE son una categoría diferente de la no-enzimáticos modificaciones que resultan de estas reacciones, y no todas las proteínas AGE-RAGE modificados activan. Más de veinte modificaciones de diferentes edades se han caracterizado, de los cuales carboximetil lisina (CML), proteínas modificadas son potentes inductores de la señalización RAGE [3160]. Otras modificaciones de AGE a las proteínas (como pentosidina y pirralina) no aumentan la señalización RAGE. Como tal, la caracterización de AGE de modificaciones de las proteínas es importante. Una técnica prometedora es la espectrometría de masas, sobre todo de abajo hacia arriba "proteómica relacionados con la escisión de proteínas seguida de un análisis de los péptidos posteriores [160].

RAGE Y AGE EN EL ENTORNO DE REDOX

Acumulación de AGE en sí se considera una fuente de estrés oxidativo. En los entornos de hiperglucemia, la glucosa puede someterse a la auto-oxidación y la generación de radicales OH [161.162]. Base de Schiff y productos de Amadori mismos causan la producción de ROS [162]. Donantes de óxido nítrico puede eliminar los radicales libres e inhibir la formación de AGE [163].Con el tiempo los depósitos EDAD contribuir a la aterosclerosis diabética en los vasos sanguíneos. Como humanos, naturalmente, las edades, uno genera altos niveles de AGEs endógenos [164.165].RAGE fue originalmente llamado por su capacidad de obligar a los AGE, pero desde 1995 ha habido muchos más se encuentran ligandos [8166]. La formación de AGE es una forma de sostener la señal de una ráfaga corta oxidativo en una proteína mucho más larga duración después de la traducción modificada [119]. RAGE se unirá a la edad albúmina modificada, pero no nonglycated albúmina [167]. La activación de RAGE AGE se encuentra en la diabetes, neuodegeneration, y el envejecimiento [168].  Los tumores proporcionar un entorno que favorece la generación de AGEs ya que de acuerdo a la hipótesis original de Warburg que se basan principalmente en glycolosis anaerobio para obtener energía, y tener una mayor captación de la glucosa [169.170]. Las células de carcinoma de próstata se unen las edades a través de la V-dominio de RAGE [171]. AGE han hecho se han identificado en el tejido canceroso, lo que conduce a la posibilidad de activación de AGE de RAGE contribuir al crecimiento del cáncer [172]. Sin embargo también existen otros ligandos RAGE en mayor abundancia. Moléculas individuales de RAGE no se unen envejece bien, pero oligómeros de RAGE que se unen fuertemente [11]. Esto apoya la idea de que la oligomerización RAGE es importante para la señalización sostenidos. El colágeno se acumula normalmente algún grado de glucosilación in vivo, pero con colágeno sintético AGE-modificación se mejore la adherencia de neutrófilos y la difusión [173].

Sorbinil y zenarestat son activos por vía oral aldosa reductasa (ARI) derivado de quinazolina.  Ellos, además de vitamina C y E, tienen beneficios paliativas para disminuir el estrés oxidativo intracelular [174]. La vitamina E es eficaz en parte debido a su estructura química. Es capaz de donar un átomo de hidrógeno de su grupo hidroxilo, que combina con el ROS y la neutralización de ellos [175]. Lamentablemente, muchos de los ensayos clínicos de antioxidantes no ha logrado modificar el cáncer y en algunos casos han mejorado su desarrollo, lo que sugiere que los eventos extracelulares "aeróbicas", o la oxidación puede ser el medio preferido para limitar la inflamación crónica. La inyección de RAGE soluble previene lesiones hepáticas reperfusión y disminuye los niveles de TNF-α

(factor de necrosis tumoral α), una citoquina que señala la apoptosis y contribuye a la inflamación sistémica, y por lo tanto disminuye la insulitis [176]. La entrega aminoguanidina también disminuye los niveles de albúmina en la sangre y disminuye los niveles de la aorta y el suero de los AGE por lo tanto retardar la progresión de la aterosclerosis [177].

LIGANDOS DE RAGE EN NEUROBIOLOGÍA

El eje de RAGE-NF-kB actúa en la neuropatía diabética. Esta activación fue menor en los RAGE (- / -) ratones, incluso 6 meses después de la inducción para la diabetes. La pérdida de la percepción del dolor se invierte en los ratones de tipo salvaje tratados con RAGE soluble exógeno [178]. La interacción entre HMGB1 y RAGE in vitro promueve el crecimiento de las neuritas de las células corticales, lo que sugiere un posible papel de la rabia como un mediador en el desarrollo neuronal [166].  Nanomolar concentraciones de S100B promover respuestas de supervivencia celular, tales como la migración celular y el crecimiento de neuritas. Si bien la interacción de RAGE con S100B puede producir señales anti-apoptóticas, micro-molar concentraciones de S100B producirá oxirradicales, la inducción de apoptosis.S100B también activa RAGE, junto con HMGB1, la promoción de la producción del factor de transcripción NF-kB [144]. Otro mecanismo propuesto por cuánto RAGE puede mediar neurite implica carbohidratos sulfoglucuronyl (SGC). El examen de ambos HMGB1 y SGC en el cerebro del ratón en desarrollo revela que la cantidad de RAGE expresado en el cerebelo aumenta con la edad. Los anticuerpos contra HMGB1, la rabia y SGC inhibir el crecimiento de las neuritas, lo que sugiere que la rabia puede estar involucrado con la unión de estas moléculas y sus procesos posteriores [179].

Como RAGE pueden estar involucrados con el crecimiento celular y la muerte, su papel en la recuperación de las células después de la lesión también ha sido examinado. En ratas con oclusión permanente de la arteria cerebral media, los niveles de aumento de la rabia como lo hacen en las células PC12 después de la privación de oxígeno y glucosa (OGD).  El bloqueo de RAGE reduce la citotoxicidad provocada por la OGD [180]. La unión de RAGE con sus ligandos activa la vía de NF-kB. La presencia de RAGE, NF * B-, y NF-kB citoquinas reguladas en las células CD4 +, CD8 + y CD68 + en las células de contratación a los nervios de los pacientes con neuropatías vasculíticas sugiere que la vía RAGE puede también desempeñar un papel en la regulación al alza de la inflamación en este contexto [ 181]. Otro ligando RAGE, EDAD-CML, está presente en las células mononucleares y endoneurales epineurial en la polineuropatía desmielinizante inflamatoria crónica y polineuropatía vasculítica [182].

En las células de glioma, RAGE es parte de un puesto de control molecular que regula la invasividad de células, el crecimiento y movimiento. En contraste con las células de cáncer de pulmón, las células normales de glioma expresan menos RAGE que las células tumorales. Además de los AGE a las células estimula la proliferación, crecimiento y migración. La adición de anticuerpos dirigidos a la inversa RAGE inhibe el crecimiento y proliferación causada por AGE, aumentando el tiempo de supervivencia y las metástasis decrecientes en ratones inmunodeficientes teniendo implantados rata células de glioma C6 [183].

RAGE EN LAS NEOPLASIAS EPITELIALES

La interacción entre la rabia y sus diversos ligandos juega un papel importante en el desarrollo y la metástasis del cáncer.  RAGE perjudica el estímulo de proliferación de las células del cáncer pulmonar y del esófago [184]. RAGE es altamente expresado en I Tipo-pneumatocytes, específicamente localizados en el epitelio alveolar. Curiosamente, la sobre-expresión de RAGE lleva a la proliferación celular y el crecimiento más bajo, mientras que downregulation de RAGE promueve el desarrollo de tumores en estadios avanzados de pulmón [19.185]. Por otra parte, el bloqueo de rango de edad-las interacciones conduce a la disminución de crecimiento de las células [186]. Las células que expresan RAGE tienen activación disminuida de la vía p42/p44-MAPK y producción del factor de crecimiento (incluyendo el IGF-1) se ve perjudicada.RAGE ligandos detectadas en los tumores de pulmón incluyen HMGB1, S100A1, y S100P. En las células cancerosas pulmonares transfectadas con una forma de señal deficiente de RAGE carece del dominio citoplásmico, el aumento de crecimiento en comparación con FL-RAGE-transfectadas las células se observó.  La sobre-expresión de RAGE en las células cancerosas pulmonares no aumenta la migración celular, mientras que la señal de deficiencia de RAGE lo hace [187].

RAGE Y LAS CÉLULAS INMUNES

RAGE también actúa como un receptor de adhesión endotelial que media la interacción con la integrina β2 Mac-1 [29]. HMGB1 mejora MAC1 RAGE las interacciones entre las células inflamatorias, vinculándolo a la respuesta inflamatoria (tabla (tabla 4) 4) [71,72]. Los neutrófilos y las células se adhieren a mielomonocítica RAGE inmovilizado o células transfectadas RAGE-, y esta interacción se atribuye a las interacciones Mac-1 [24,71]. RAGE es altamente expresado en los macrófagos, linfocitos T y linfocitos B [188]. RAGE expresado en estos tipos de células contribuye a mecanismos inflamatorios.La activación de RAGE en las células T es uno de los primeros eventos que conduce a la diferenciación de las células Th1 + células T [189].  RAGE es también un contra-receptor de integrinas de leucocitos, que contribuye directamente a la contratación de células inflamatorias in vivo e in vitro. RAGE soluble se ha postulado como un inhibidor directo del reclutamiento de leucocitos [190]. RAGE mediada por el reclutamiento de leucocitos puede ser particularmente importante en las condiciones asociadas con la expresión de RAGE superior, como la diabetes mellitus, la aterosclerosis la inflamación crónica, o cáncer [33]. RAGE puede mediar directamente en el reclutamiento de leucocitos, que actúa como receptor de las células endoteliales y los leucocitos adhesiva atraen. RAGE provoca una "indirecta" aumento en el reclutamiento de células inflamatorias debido a la activación mediada por RAGE celular y la regulación positiva de moléculas de adhesión y factores proinflamatorios [190]. S100A12 y S100B activar las células endoteliales, de músculo liso vascular, monocitos y células T a través de RAGE, lo que resulta en la generación de citoquinas y moléculas de adhesión proinflamatorias [24,67,68].

Expresión de RAGE en las células T es necesaria para el antígeno activadaslas respuestas de proliferación [189]. Las células T deficientes RAGEdisminuir la producción de IL-2, IFN-γ, y Th1 mientras que produce más IL-4 e IL-5 como citocinas Th2. La activación de RAGE por lo tanto juega un papel en el equilibrio de la inmunidad Th1 y Th2. Células dendríticas RAGE deficientesparecen mediar actividad antígeno presentación bastante normal y la migración tanto in vivo como in vitro. Expresión de RAGE sin embargo se requiere por países en desarrollo con vencimiento a migrar a los ganglioslinfáticos de drenaje [191]. CONCLUSIÓN

RAGE y sus ligandos juegan un papel esencial en la inflamación, la neurobiología, el cáncer y muchas otras enfermedades. Cada ligandoclaramente activa RAGE y contribuye a la respuesta inmune innata y adaptativa, así como la modulación, en el complejo y mal entendido, las formasde la capacidad de una variedad de tipos de células para expandir y dar respuesta a los factores de crecimiento exógenos. Otros estudios sobreRAGE ligandos debe incluir el enfoque y la caracterización

de los cambios en la transducción de señales y los mecanismos inflamatorios. Otras moléculas terapéuticas, además de RAGE soluble puede ser importante para inhibir laactivación de RAGE y, en el ajuste del cáncer, la tumorigénesis. RAGE es el vínculo entre las vías inflamatorias y las vías de promoción de la tumorogénesisy metástasis. Caracterización de la función de RAGE en vivo e in vitro puedeser ampliamente aplicada a una variedad de estados patológicos y se incorporan en una amplia gama de regímenes de tratamiento para estas condiciones.