Este artículo explica las proteínas ESCRT (endosomal sorting complexes required for transport) implicadas en la liberación de las vesículas extracelulares (VE).
La formación y liberación de exosomas/EV dependen de estructuras llamadas endosomas que surgen en el interior de ciertas células. Dentro del endosoma actúa un grupo específico de proteínas conocidas como proteínas ESCRT. ESCRT es importante para controlar los procesos de formación de la vesícula, la clasificación selectiva de las proteínas y la liberación de la vesícula. Por lo tanto, las proteínas ESCRT tienen la clave de la comunicación intercelular y pueden ejercer una gran influencia sobre los estados fisiológicos y patológicos de las células.
Estas proteínas realizan el trabajo necesario para que los exosomas/EV contengan los componentes apropiados y para enviarlos con precisión desde el endosoma hacia el espacio extracelular. Este proceso se compone de una serie de pasos moleculares, y en él intervienen distintos complejos ESCRT (ESCRT-0, I, II, III).
- Selección de las proteínas ubiquitinadas: a medida que el endosoma madura, las proteínas ubiquitinadas transportadas desde diversos lugares de la célula se reúnen sobre la membrana endosomal. La ubiquitinación se refiere al proceso bioquímico por el cual una pequeña proteína llamada ubiquitina se une a una proteína. La ubiquitina es una proteína compuesta por 76 aminoácidos y está presente en todas las células eucariotas. El proceso de ubiquitinación se desarrolla de la siguiente manera: Activación: una enzima activadora de ubiquitina (E1) activa la ubiquitina en presencia de ATP. Conjugación: una enzima conjugadora de ubiquitina (E2) recibe la ubiquitina activada. Ligación: una ubiquitina ligasa (E3) recibe la ubiquitina de E2 y une la ubiquitina a una proteína diana específica. Las proteínas ubiquitinadas desempeñan un papel importante en la formación de las vesículas intraluminales. Las vesículas intraluminales (Intraluminal Vesicles, ILVs) son pequeñas estructuras en forma de burbuja que existen dentro del endosoma. Se forman en el interior de la estructura celular conocida como endosoma.
- La función de ESCRT-0: aquí actúa el complejo ESCRT-0. ESCRT-0 se une específicamente a las proteínas ubiquitinadas y determina el lugar (dominio) de la membrana endosomal donde comienza la formación de la vesícula.
- Inicio de la curvatura de la membrana: por la acción de ESCRT-0, la presencia de proteínas ubiquitinadas reunidas en un dominio específico hace que la membrana endosomal comience a curvarse hacia el interior. Esta es la etapa inicial de la formación de la vesícula intraluminal.
- La acción de ESCRT-I y ESCRT-II: a continuación, los complejos ESCRT-I y ESCRT-II intervienen, profundizando aún más la curvatura de la membrana y formando un “brote” en el que la vesícula sobresale hacia la luz del endosoma. Estos complejos deforman aún más la membrana y ayudan a la formación de la vesícula.
- El complejo ESCRT-III: por último, ESCRT-III se une y respalda la formación y la escisión de la vesícula completa. Este complejo curva y cierra la membrana, y la vesícula se desprende por completo hacia la luz del endosoma.
Así pues, las proteínas ESCRT intervienen en todas las etapas del proceso de generación y liberación de EV desde el endosoma, posibilitando una comunicación y un transporte de materiales precisos dentro de la célula. Tales procesos son extremadamente importantes para la supervivencia, el crecimiento y la diferenciación de las células, y cuando se producen anomalías pueden dar lugar a enfermedades.