ESPECTRINA

Muchas de las moléculas de proteína asociadas a la membrana del eritrocito humano son proteínas periféricas de membrana unidas al lado citosolico de la bicapa lipidia. La más abundante de estas proteínas es la espectrina. El gen de la espectrina se encuentra en 1q21. La espectrina es un heterodimero formado por dos grandes subunidades estructuralmente similares (cadena alfa es ligeramente más pesada y grande que la beta) .

Estructura de la Espectrina (a) nomenclatura de los segmentos para las cadenas de a espectrina y b espectrina, los cuales son representados con sus extremos amino terminales a la izquierda. Los segmentos de repetición se muestran como óvalos, los segmentos que no se repites son representados con rectángulos como a10 y el segmento, y el dominio homologo Src 3 (SH3), como un cuadrado que sobresale del segmento a9. Los diferentes sombreados dentro de los óvalos hacen hincapié en que los segmentos que se repiten son similares pero no idénticos. Los óvalos que representan a a0 y b18 son reducidos para indicar segmentos parciales que contienen únicamente los residuos que podrían una a hélice (en a0) o dos hélices a (en b18) en lugar de las tres hélices que se encuentran habitualmente en los segmentos completos.(b) La union intercatenaria entre las cadenas antiparalelas de espectrina da lugar a heterodímeros (arriba), cuyos extremos 'cabeza' y 'cola‘ se definen por la manera en que asocian (en uniones cabeza – cabeza) para formar tetrámeros (abajo).

Efecto de la unión del calcio en el dominio amino-terminal de los segmentos a22. Las uniones de Ca 2 obligan a la EF-hands y 2 a cambiar de una posición cerrada a una más abierta (flechas cerradas representan este movimiento), probablemente se produce alterando la conformación del lazo de conexión (línea oscura), que se conserva en espectrina y a actinina pero esta ausente en otras en otros calmodulinas.

Una variante de a espectrina eritroide humana, a LELY (a low expression allele), es muy común entre los caucásicos. Provoca efectos calamitosos sólo si están acompañados de una mutación del gen que se asocia generalmente a eliptocitosis hereditaria (HE), un defecto que suele ser atribuibles a alteraciones o supresiones en el extremo de sitios de unión intercatenaria de la cabeza. La mutación implica la supresión de seis residuos en el extremo carboxilo de una hélice en el segmento a 21, esta supresión debe afectar a la unión intercatenaria de la cola, pero en los seres humanos la presencia del alelo a LELY por sí mismo es asintomáticos

Como la mutación en a LELY afecta a la estabilidad de la red de espectrina. Las columnas a/a y a/a LELY muestran alelos comunes en la mayoría de la población caucásica ; la columna a/a HE muestra los alelos presentes en los individuos heterocigotos quienes pueden manifestar algunos síntomas de la HE; la columna a HE / a LELY muestra los alelos que se encuentran en los individuos heterocigotos para HE y LELY (A) cadenas disponibles en los cuatro genotipos. (B) Combinaciones posibles entre las cadenas de espectrina. Las interacciones entre las subunidades espectrina que se inician en el extremo de la cola de el dímero desempeñan un papel importante en la determinación de que moléculas de a espectrina son reclutados hacia la membrana. Los grupos de espectrina que no contienen la mutación a LELY (aquellos que no se encuentran tachados) se ven favorecidos. (C) Tetrámeros que forman la cadena. Si las cadenas de a-espectrina que no contienen la mutación a LELY, no contienen mutaciones en su sitio de unión intercatenario de la cabeza, entonces esta formación se opone a la formación de redes espectrina. Este se debe a que a pesar de que el genotipo es heterocigoto para el sitio de unión intercatenaria de la cabeza, desfavorece la contratación a LELY y por lo tanto produce un eritrocitos que es "homocigótica" para HE.

Modelo de la evolución de la superfamilia de espectrina Modelo de la evolución de la superfamilia de espectrina. Paso 1: la duplicación del gen y el reordenamientos génico dio lugar a los distintos miembros de la superfamilia de espectrina. La adición sucesiva de secuencias repetidas dio como resultado la formación del antepasado de la subunidad de espectrina, similar a la proteína alargada K-actinina. Este paso dado lugar a una determinación temprana de la longitud inicial de cada miembro de la superfamilia de espectrina anterior a la divergencia de los artrópodos y vertebrados. Paso 2: Los genes que codifican cada subunidad espectrina probablemente surgieron de la ruptura del gen que codifica el antepasado alargada a-actinina. En consecuencia, las repeticiones responsables de la formacion del ancestro de la subunidad de espectrina o la libre asociación de a-actinina se dividieron entre dos cadenas polipeptídicas distintas siendo capaz de formar un heterodímero y ahora capaz de formar un heterotetrámero. Los segmentos no repetitivos Abd (actin binding domain) y EF (dominio similar a calmodulina) se representan por rectángulos alargados.

CORRELACIÓN GENOTIPO – FENOTIPO

LA ESFEROCITOSIS HEREDITARIA Es una enfermedad genética (75% de los casos son autosómicos dominante y el otro 25% corresponde a un patrón autosómico recesivo),1 que forma parte de las llamadas anemias hemolíticas, caracterizada por la producción de hematíes de forma esferoidal, por un defecto en la membrana del mismo, lo cual hace que se destruya con facilidad en el bazo.

Hematies de forma esférica (esferocitos) Causas La esferocitosis hereditaria está causada por una variedad de mutaciones en los genes que transcriben para la espectrina (el defecto más frecuente), ankirina (o anquirina), y otras proteínas de la membrana del hematíe.6 Estas proteínas son necesarias para mantener la forma normal del hematíe, que es la de un disco bicóncavo. Estos defectos de membrana disminuye en el glóbulo rojo su elasticidad y deformabilidad características y aumenta la concentración corpuscular media de hemoglobina7 (CCMH). Como una de las funciones del bazo es eliminar aquellos hematíes de formas anormales (que generalmente son antiguos), también destruye los esferocitos. Hematies de forma esférica (esferocitos)

ELIPTOCITOSIS Es un trastorno hereditario, en el cual los glóbulos rojos sanguíneos tienen una forma anormal (elíptica). Es más común en personas de ascendencia africana y mediterránea. Existe una mayor probabilidad de desarrollar esta enfermedad si alguien en la familia la ha padecido. La eliptocitosis con frecuencia es inofensiva. En los casos leves, menos del 15% de los glóbulos rojos son de forma elíptica. Sin embargo, algunas personas pueden tener crisis en las cuales los glóbulos rojos se rompen, especialmente si tienen una infección viral. Las personas con esta enfermedad pueden padecer anemia, ictericia y cálculos biliares.

(A) Eliptocitosis hereditaria con múltiples eliptocitos y menor cantidad de ovalocitos (B) poiquilocitosis hereditaria, hay poiquilocitos, eliptocitos, ovalocitos y fragmentos. (C) ovalocitosis del sudeste asiático muestra moderada poiquilocitosis incluyendo varios macroovalocitos (flechas).(D) anemia hemolítica microangiopática resultado de terapia con Ciclosporina, con numerosos fragmentos de células rojas