EPAS1 - EPAS1
A proteína 1 contendo o domínio PAS endotelial ( EPAS1 , também conhecida como fator 2alfa induzível por hipóxia (HIF-2alfa)) é uma proteína que é codificada pelo gene EPAS1 em mamíferos. É um tipo de fator indutível por hipóxia , um grupo de fatores de transcrição envolvidos na resposta fisiológica à concentração de oxigênio. O gene é ativo em condições de hipóxia . Também é importante para o desenvolvimento do coração e para manter o equilíbrio das catecolaminas necessário para a proteção do coração. A mutação geralmente leva a tumores neuroendócrinos.
No entanto, vários alelos caracterizados de EPAS1 contribuem para a adaptação em alta altitude em humanos . Um desses alelos, que foi herdado dos hominíneos arcaicos denisovanos , é conhecido por conferir maior desempenho atlético em algumas pessoas e, portanto, foi referido como o "gene do superatleta".
Função
O gene EPAS1 codifica uma subunidade de um fator de transcrição envolvido na indução de genes regulados pelo oxigênio e que é induzido à medida que a concentração de oxigênio diminui (hipóxia). A proteína contém um domínio básico de dimerização de proteína hélice-alça-hélice , bem como um domínio encontrado em proteínas de transdução de sinal que respondem aos níveis de oxigênio. A EPAS1 está envolvida no desenvolvimento do coração embrionário e é expressa nas células endoteliais que revestem as paredes dos vasos sanguíneos do cordão umbilical .
A EPAS1 também é essencial para a manutenção da homeostase das catecolaminas e proteção contra a insuficiência cardíaca durante o desenvolvimento embrionário inicial. As catecolaminas reguladas por EPAS1 incluem epinefrina e norepinefrina . É fundamental que a produção de catecolaminas permaneça em condições homeostáticas para que tanto o delicado coração fetal quanto o coração adulto não se esforcem demais e induzam insuficiência cardíaca. A produção de catecolaminas no embrião está relacionada ao controle do débito cardíaco por meio do aumento da freqüência cardíaca fetal.
Alelos
Uma alta porcentagem de tibetanos carrega um alelo de EPAS1 que melhora o transporte de oxigênio. O alelo benéfico também é encontrado no genoma Denisovan extinto , sugerindo que ele surgiu neles e entrou na população humana moderna por meio de hibridização .
O lobo do Himalaia e o mastim tibetano herdaram um alelo adaptável à altitude do gene do cruzamento com uma população fantasma de um desconhecido canídeo semelhante a um lobo. O alelo EPAS1 é conhecido por conferir uma vantagem adaptativa aos animais que vivem em grandes altitudes.
Significado clínico
Mutações no gene EPAS1 estão relacionadas ao aparecimento precoce de tumores neuroendócrinos, como paragangliomas, somatostatinomas e / ou feocromocitomas . As mutações são comumente mutações somáticas missense que se localizam no sítio de hidroxilação primário do HIF-2α, que interrompe o mecanismo de hidroxilação / degradação da proteína e leva à estabilização da proteína e à sinalização pseudo-hipóxica. Além disso, esses tumores neuroendócrinos liberam eritropoietina (EPO) no sangue circulante e levam à policitemia.
Mutações neste gene estão associadas à eritrocitose familiar tipo 4, hipertensão pulmonar e doença da montanha crônica. Também há evidências de que certas variantes desse gene fornecem proteção para pessoas que vivem em grandes altitudes, como no Tibete. O efeito é mais profundo entre os tibetanos que vivem no Himalaia, a uma altitude de cerca de 4.000 metros acima do nível do mar, cujo ambiente é intolerável para outras populações humanas devido a 40% menos oxigênio atmosférico.
Lançado em 2010 pela UCLA em Berkeley, um estudo identificou mais de 30 fatores genéticos que tornam os corpos tibetanos adequados para altitudes elevadas, incluindo EPAS1. Os tibetanos não sofrem de problemas de saúde associados ao mal da altitude , mas, em vez disso, produzem baixos níveis de pigmento sanguíneo ( hemoglobina ) suficiente para menos oxigênio, vasos sanguíneos mais elaborados, têm mortalidade infantil mais baixa e são mais pesados ao nascer.
EPAS1 é útil em grandes altitudes como uma resposta adaptativa de curto prazo. No entanto, a EPAS1 também pode causar produção excessiva de glóbulos vermelhos, levando ao mal da montanha crônico que pode levar à morte e inibir as habilidades reprodutivas. Algumas mutações que aumentam sua expressão estão associadas ao aumento da hipertensão e acidente vascular cerebral em baixa altitude, com sintomas semelhantes aos do enjôo das montanhas. As populações que vivem permanentemente em altitudes elevadas experimentam a seleção no EPAS1 para mutações que reduzem as consequências negativas da aptidão da produção excessiva de glóbulos vermelhos.
Interações
EPAS1 demonstrou interagir com o translocador nuclear do receptor de hidrocarboneto de arila e ARNTL .
Referências
Leitura adicional
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links externos
- EPAS1 + proteína, + humano na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA Medical Subject Headings (MeSH)
Este artigo incorpora texto da Biblioteca Nacional de Medicina dos Estados Unidos , que é de domínio público .