Enzima convertidora de angiotensina 2

Enzima convertidora de angiotensina 2
Estructuras Disponibles
APBúsqueda de ortólogos: PDBe RCSB
Identificadores
simbolos ACE2 , ACEH, enzima convertidora de angiotensina I 2, ACE 2
Identificaciones externas OMIM: 300335 MGI: 1917258 HomoloGen: 41448 GeneCards: 59272
perfil de expresión de ARN


Más información
ortólogos
Tipos Humano Ratón
Entrez

59272

70008

Conjunto

ENSG00000130234

ENSMUSG00000015405

UniProt

Q9BYF1

Q8R0I0

RefSeq (ARNm)

NM_021804
NM_001371415

NM_001130513
NM_027286

RefSeq (proteína)

NP_068576
NP_001358344

NP_001123985
NP_081562

Lugar geométrico (UCSC) Chr X: 15.56 – 15.6 Mb Chr X: 162.92 – 162.97 Mb
Búsqueda en PubMed [2] [3]
Editar (humano)Editar (ratón)

La enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2, ACE2; EC : 3.4.17.23) [1]  es una proteína de membrana , exopeptidasa , que cataliza la conversión de angiotensina I en angiotensina 1-9 [2] y angiotensina II en angiotensina 1-7 [3 ] [4] .

La ACE2 humana es el receptor y el punto de entrada celular de algunos coronavirus [1] [5] .

Estructura

La enzima convertidora de angiotensina 2 es una metaloenzima que contiene zinc. Está compuesto por 805 aminoácidos y tiene un peso molecular de 92,5 kDa. Contiene 7 N - sitios de glicosilación. La forma secretada se forma debido a la escisión proteolítica por la proteasa ADAM17 , así como por las serina proteasas TMPRSS2 , TMPRSS11D y HPN/ TMPRSS1 [6] .

Actividad catalítica

ACE2 cataliza la siguiente reacción:

Expresión tisular

ACE2 se expresa en la mayoría de los tejidos. La proteína se encuentra principalmente en las membranas de los neumocitos tipo II , los enterocitos del intestino delgado , las células endoteliales de las arterias y las venas y las células del músculo liso en la mayoría de los órganos. Además, se ha encontrado ARNm para ACE2 en células de la corteza cerebral , cuerpo estriado , hipotálamo y tronco encefálico [7] . La presencia de ACE2 en las neuronas cerebrales y la glía hace que estas células sean susceptibles a la infección por el virus SARS-CoV-2 , lo que puede provocar la pérdida del olfato y el desarrollo de déficits neurológicos observados en la enfermedad COVID-19 [8] . La pérdida del olfato y la pérdida del gusto se observa en muchos pacientes con COVID-19 y se considera una característica sintomática de la enfermedad [9] . La Academia de Otorrinolaringología de EE. UU. considera que estos trastornos son síntomas importantes de la COVID-19 [10] .

Funciones

ACE2 es una carboxipeptidasa que convierte la angiotensina I en angiotensina 1-9, un nonapéptido con una función desconocida, y la angiotensina II en angiotensina 1-7, que tiene actividad vasodilatadora [2] [11] [12] . Puede hidrolizar apelina-13 y dinorfina-13 con alta eficiencia [12] . Debido a la conversión de angiotensina II, puede desempeñar un papel importante en la función cardíaca [2] [11] . Participa en el transporte de aminoácidos, interactuando con el transportador SL6A19 en el intestino y regulando su transporte, expresión en la superficie celular y su actividad catalítica [13] [14] .

En patología

Se ha descubierto que ACE2 tiene afinidad por las glicoproteínas S de algunos coronavirus , incluidos los virus SARS-CoV [15] y SARS-CoV-2 [16] [17] [18] , y por lo tanto es el punto de entrada de el virus en la célula. Además, se plantea la hipótesis de que la infección por SARS-CoV-2 puede, al suprimir la ACE2, provocar una acumulación excesiva tóxica de angiotensina II y bradiquinina [19] , lo que provoca síndrome de dificultad respiratoria aguda , edema pulmonar y miocarditis [20] [21] .

El mecanismo del curso de COVID-19

Un grupo de científicos, mientras estudiaba los mecanismos del curso de una enfermedad por coronavirus, llamó la atención sobre el trabajo del sistema hormonal para regular la presión arterial ( RAAS ). Dado que el coronavirus se adhiere al receptor de angiotensina en la superficie celular y aumenta la síntesis de ACE2, ingresando a la célula con esta molécula, esto provoca un aumento significativo en la concentración de bradicinina ( tormenta de bradiquinina ) y complicaciones críticas, especialmente en pacientes hipertensos que toman medicamentos . con bradicinina para regular la presión arterial [22] :

  1. vasodilatación inadecuada = debilidad, fatiga, alteraciones del ritmo cardíaco;
  2. aumento de la permeabilidad vascular, lo que conduce a una mayor migración de células inmunitarias y un aumento de la inflamación, así como el riesgo de edema [23] ;
  3. aumento de la síntesis de ácido hialurónico (incluso en los pulmones), que, junto con el líquido tisular, forma un hidrogel en la luz de los alvéolos, lo que provoca problemas respiratorios y provoca la ineficacia de la ventilación mecánica ;
  4. aumento potencial en la concentración del activador tisular del plasminógeno , con un mayor riesgo de sangrado;
  5. aumento potencial de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica , causando síntomas neurológicos.

El estudio señala que los efectos secundarios de los inhibidores de la ECA son pérdida del olfato, tos seca y fatiga, observados en la infección por coronavirus [22] .

Académico V.V. Zverev y colegas (P.O. Shatunova, A.S. Bykov, O.A. Svitich) , después de analizar las interacciones intermoleculares, encontraron que el SARS-CoV-2 es más virulento debido a una disminución de la energía libre cuando se une a ACE2 (ACE2), que transporta el virus al interior del célula huésped. Un estudio detallado de esta enzima, que es un receptor en la superficie de varios tejidos del cuerpo humano y normalmente es responsable de la conversión de angiotensina II en angiotensina (1-7), llevó a los científicos a la conclusión de que una dirección terapéutica prometedora para La infección por coronavirus puede ser un efecto sobre el sistema renina-angiotensina. El hecho es que el receptor ACE2 no es específico de tejido: está ampliamente distribuido en el corazón, los riñones, el intestino delgado, los testículos, la glándula tiroides y el tejido adiposo. No solo regula la presión arterial, sino que también suprime la inflamación, principalmente en el tejido pulmonar , participa en el transporte de aminoácidos y apoya la actividad vital del microbioma intestinal. Los científicos han obtenido datos preliminares sobre la eficacia del uso de inhibidores y bloqueadores de la ACE2 para el tratamiento de pacientes con infección por coronavirus [24] .

Los científicos destacan que la mortalidad por COVID-19 aumenta en grupos de personas mayores (más de 70 años) y personas con enfermedades crónicas (hipertensión, diabetes mellitus, trastornos cardiovasculares) que toman medicamentos que inhiben los receptores de la ECA. Dado que ACE2, ubicado en las células epiteliales alveolares, sirve como cotransportador para el SARS-CoV-2 en las células pulmonares humanas, el estudio de este receptor es clave para comprender el mecanismo de desarrollo de COVID-19 [24] .

ACE, vacunas y tratamiento covid

Académico V.V. Zverev , al explicar el mecanismo de acción de las vacunas contra el coronavirus y decir que, en teoría, deberían ayudar contra todas las cepas, llamó la atención sobre el riesgo de bloquear la ACE2 como resultado de la formación de anticuerpos estimulados por la vacuna contra esa parte del virus que se une al receptor ACE2, ya que estos mismos anticuerpos pueden interactuar con esta misma proteína humana. “Y este receptor no es para el virus en absoluto. Existe para una enzima celular muy importante, que está involucrada en la normalización de la presión”, enfatizó el académico. También señaló que los niños tienen muy pocos receptores ACE2, por lo que prácticamente no se enferman y no necesitan ser vacunados en absoluto: “Esos niños que mueren no pueden ser vacunados con nada ni con nada. Estos son niños con una "crónica" severa, con problemas de salud. Esos niños deben ser protegidos y tratados adecuadamente” [25] .

Un grupo de científicos dirigido por el académico Zverev estudió el papel de ACE2 en una serie de condiciones patológicas y fisiológicas y descubrió que una deficiencia de esta proteína puede causar enfermedades respiratorias graves y enfermedades respiratorias patológicas agudas, y no solo con la infección por coronavirus. La presencia de ACE2 en los testículos y vasos testiculares explica la mayor susceptibilidad de los hombres al COVID-19. Un aumento en el riesgo de mortalidad para hombres en comparación con mujeres y para personas mayores relativamente jóvenes está asociado con la edad y las características funcionales de los mecanismos de inmunidad innata y adaptativa y la capacidad del SARS-CoV-2 para causar una tormenta de citoquinas y trastornos inmunopatológicos. en pacientes con infección por coronavirus [24] .

Por el contrario, en ratones de laboratorio con edema pulmonar masivo, hipoxia , hialinosis e infiltrados de células inflamatorias , con la introducción de ACE2 recombinante, se restableció el tejido pulmonar. ACE2 también tiene un efecto positivo en los órganos no respiratorios: aumenta la contractilidad del corazón, previene la inflamación renal, participa en la absorción de aminoácidos a través del intestino delgado, regulando la secreción de péptidos antimicrobianos que afectan la composición del microbioma intestinal . La concentración de ACE2 puede aumentar después de un accidente cerebrovascular isquémico, que es una respuesta compensatoria para eliminar el exceso de Ang1-7 [24] .

ACE2 recombinante

Se ha creado una enzima convertidora de angiotensina soluble recombinante humana 2 (hrsACE2) que, bajo el nombre de APN01, ya se encuentra en la segunda fase de ensayos clínicos para la capacidad de tratar la neumonía causada por el coronavirus SARS-CoV-2 . Se supone que APN01, imitando a ACE2 humana, puede contrarrestar la enfermedad de dos maneras. Primero, el virus se une a ACE2/APN01 soluble en lugar de ACE2 en la superficie celular, lo que significa que el virus ya no puede infectar células. En segundo lugar, APN01, actuando como ACE2, reduce las respuestas inflamatorias dañinas en los pulmones y otros órganos y los protege del daño [26] [27]

Véase también

Notas

  1. ↑ 1 2 Gen: ACE2, enzima convertidora de angiotensina I 2 . Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. (28 de febrero de 2020). Consultado el 10 de mayo de 2020. Archivado desde el original el 24 de diciembre de 2014.
  2. ↑ 1 2 3 Donoghue M., Hsieh F., Baronas E., Godbout K., Gosselin M., Stagliano N et al. Una nueva carboxipeptidasa relacionada con la enzima convertidora de angiotensina (ACE2) convierte la angiotensina I en angiotensina 1-9  //  Circ Res : diario. - 2000. - vol. 87 , núm. 5 . -P.E1-9 ._ _ -doi : 10.1161/ 01.res.87.5.e1 . —PMID 10969042 .
  3. ↑ Keidar S., Kaplan M., Gamliel-Lazarovich A. ACE2 del corazón: de la angiotensina I a la angiotensina (1-7  )  // Investigación cardiovascular : diario. - 2007. - febrero ( vol. 73 , no. 3 ). - Pág. 463-469 . - doi : 10.1016/j.cardiores.2006.09.006 . — PMID 17049503 .
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  20. ↑ Hanff, TC, Harhay, MO, Brown, TS, Cohen, JB y Mohareb, AM (2020). ¿Existe una asociación entre la mortalidad por COVID-19 y el sistema renina-angiotensina? Un llamado a las investigaciones epidemiológicas. Clínica de Enfermedades Infecciosas. PMID 32215613 doi : 10.1093/cid/ciaa329
  21. ↑ Cheng, H., Wang, Y. y Wang, GQ (2020). Efecto protector de órganos de la enzima convertidora de angiotensina 2 y su efecto en el pronóstico de COVID-19. Revista de virología médica. PMID 32221983 doi : 10.1002/jmv.25785
  22. ↑ 1 2 Shakhmatova, O.O. Tormenta de bradicinina: nuevos aspectos en la patogenia de la COVID-19 . cardioweb.ru . CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIÓN MÉDICA DE CARDIOLOGÍA del Ministerio de Salud de la Federación Rusa. Consultado el 23 de noviembre de 2020. Archivado desde el original el 30 de noviembre de 2020.
  23. ↑ Huamin Henry Li. Angioedema: fundamentos prácticos, antecedentes, fisiopatología  (inglés)  // MedScape. — 2018-09-04. Archivado el 19 de noviembre de 2020.
  24. ↑ 1 2 3 4 Polina Olegovna Shatunova, Anatoly Sergeevich Bykov, Oksana Anatolyevna Svitich, Vitaly Vasilyevich Zverev. Enzima convertidora de angiotensina 2. Enfoques de la terapia patogénica de COVID-19  // Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. — 2020-09-02. - T. 97 , núm. 4 . — S. 339–345 . — ISSN 2686-7613 . -doi : 10.36233 / 0372-9311-2020-97-4-6 . Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2021.
  25. ↑ Ruslan Davlethin. “Dicen que todos los vacunados morirán”: Académico de la Academia Rusa de Ciencias Zverev - sobre vacunas, memoria celular y mutaciones . Tarde Moscú (9 de noviembre de 2021). Consultado el 22 de diciembre de 2021. Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2021.
  26. ↑ Se inició el ensayo clínico de fase 2 de APN01 para el tratamiento de COVID-19 . Consultado el 4 de abril de 2020. Archivado desde el original el 7 de abril de 2020.
  27. ↑ APN01 tratamiento de COVID-19

Literatura