54 - RAGE

O receptor para produtos de glicação avançada (RAGE) é um membro da superfamília das imunoglobulinas de moléculas de superfície celular. Como um receptor de reconhecimento de padrões capazes de se ligar uma grande variedade de ligantes, que normalmente é expresso em níveis baixos em condições fisiológicas normais na maioria dos tecidos.

RAGE é um multiligante; sendo os produtos finais de glicação avançada (AGEs) os ligantes mais conhecidos. O receptor RAGE interage com ligantes estruturalmente distintos, mas com conformações semelhantes, permitindo reconhecimento de uma variedade de seqüências primárias de resíduos de aminoácidos; este fato demonstra a importância do entendimento da estrutura do sítio de reconhecimento dos ligantes de RAGE (Schmidt et al., 2000).

RAGE foi inicialmente identificado e caracterizado por sua capacidade de ligar-se a produtos de glicação avançada (AGEs), adutos formado por glicoxidação que se acumulam nos distúrbios como diabetes. Posteriormente, o RAGE também tem demonstrado ser um receptor de reconhecimento de padrões, reconhecimento de famílias de ligantes ao invés de um único polipeptídeo ligantes, incluem fibrilas amilóides, amfoterinas, S100/calgranulinas e Mac-1.

Através da interação com ligantes, como os produtos finais de glicação avançada (AGEs), o RAGE ativa vias pró-inflamatórias e pró-coagulantes, além de gerar estresse oxidativo, promove uma série de respostas celulares envolvidas principalmente nos processos inflamatórios e complicações associadas ao diabetes e a doença cardiovascular (Nagaraj et al., 1996; Miyata et al., 1997). Os AGEs constituem um grupo heterogêneo de compostos responsáveis por efeitos adversos, incluindo redução de atividade enzimática, danos a ácidos nucléicos, formação de ligações cruzadas (cross-linking) entre proteínas, além de indução de vias citotóxicas, através do RAGE (Brownlee, 1994).

O receptor RAGE é expresso em baixa concentração em vários tipos celulares, como células endoteliais vasculares, musculares lisas, glomerulares, macrófagos e monócitos (Brett et al., 1993). Em situações de acúmulo dos seus ligantes, bem como em estresse, envelhecimento normal, diabetes, insuficiência renal, processos inflamatórios ou doença de Alzheimer (Yan et al., 1996; Nishikawa et al., 2000; Schmidt e Stern, 2000; Hudson et al., 2002), a expressão de RAGE é extraordinariamente aumentada na retina, nas células glomerulares (epiteliais e mesangiais) e na aorta (Ritthaler et al., 1995; Soulis et al., 1997; Schmidt e Stern, 2000).

Vários estudos indicam um possível efeito dos polimorfismos do gene RAGE como mediadores de função alterada do receptor, associando-os às complicações micro-vasculares e macro-vasculares do diabetes (Ding e Keller, 2005). Contudo, em sua maioria, os polimorfismos de RAGE são responsáveis por alterações de baixa freqüência em regiões codificadoras ou ainda estão localizados em regiões não codificadoras (Poirier et al., 2001). Este pode ser o motivo de a maioria dos estudos de associação que investigam a relação entre os polimorfismos de RAGE e complicações do diabetes, apresentarem ainda resultados negativos ou controversos.

Estudos de freqüências destes polimorfismos do gene RAGE têm se mostrado os mais promissores em associações com doenças onde existe um componente imunológico e inflamatório importante.

Estudos in vitro mostram que a presença do genótipo SS em macrófagos está associada com o aumento da afinidade entre AGEs e RAGE, amplificando a resposta pró-inflamatória mediada por interleucinas (IL-1α, IL-6) e pelo TNFα (fator de necrose tumoral α). Estes dados corroboram a hipótese de que o genótipo SS (homozigoto) pode estar relacionado com a resposta inflamatória anormal em complicações vasculares (Hudson et al., 2002).

Esquemática representação do RAGE e a geração de algumas de suas isoformas comumente encontrados no pulmão. Além de sua forma de longo comprimento (mRAGE), RAGE também existe em uma forma solúvel (sRAGE), que não possui domínios transmembrana e citoplasmática encontrada em mRAGE. Produção de sRAGE isoforma, quer seja através de clivagem proteolítica, que dá lugar à RAGE clivado(cRAGE) ou resulta em um forma denominado C-truncado RAGE secretoras endógena (esRAGE).

O sRAGE é uma isoforma com provável ação supressora da ativação e sinalização de RAGE, pois é capaz de ligar e seqüestrar ligantes de RAGE sem promover a transdução de sinal (Ding e Keller, 2005). Esta isoforma solúvel de RAGE é resultado da conservação de parte do intron 9 que introduz um códon de parada na proteína, eliminando as regiões codificadas pelos exons 10 e 11, que codificam a hélice transmembrana e a cauda citosólica, transdutora de sinal (Schmidt et al., 1994; Yonekura et al., 2003; Ding e Keller, 2005). Esta isoforma é o chamado RAGE solúvel (sRAGE) que conserva parte do intron 9 (Schmidt et al., 1994; Yonekura et al., 2003; Ding e Keller, 2005). A proteína sRAGE é uma provável supressora da ativação e sinalização de RAGE, visto que seqüestra seus ligantes impedindo a transdução de sinal celular feita pela cauda 35 citosólica que está ausente, evitando dessa forma os efeitos da interação ligante-RAGE (Ding e Keller, 2005)

Representação esquemática da estrutura do receptor RAGE. Fonte: adaptado de Schmidt e Stern (2000). Segundo Schmidt e Stern (2000) o receptor RAGE é uma proteína de aproximadamente 45 kDa, membro da superfamília das imunoglobulinas de superfície celular. A região extracelular de RAGE consiste de três domínios de imunoglobulina: um N-terminal do tipo V (variável), seguido por dois do tipo C (constante) estabilizados por pontes de enxofre internas entre resíduos de cisteína. Uma única região transmembrana fixa o receptor RAGE na membrana e uma pequena cauda citosólica de 43 resíduos de aminoácidos altamente carregada, interage com as moléculas de transdução de sinal citosólicas.

Além dos AGEs, outros ligantes de RAGE incluem os polipeptídeos S100/calgranulinas e as anfoterinas, com efeitos ainda pouco elucidados após a interação com RAGE. No entanto, sabe-se que ambas desempenham papel durante o desenvolvimento normal e em inflamação do tecido nervoso (Hudson et al., 2002).

Além disso, os polipeptídeos S100/calgranulinas são citocinas da resposta próinflamatória e as anfoterinas participam da migração e invasão de tumores (Schmidt et al., 2000). Selkoe (1994) mostrou que a proteína β-amilóide, formada através da proteólise da proteína amilóide, também é um dos ligantes de RAGE, sugerindo o envolvimento deste receptor na doença de Alzheimer. Neste mesmo estudo foi demonstrado que RAGE atua como mediador do transporte da proteína β-amilóide através da barreira hemato-encefálica contribuindo para o seu depósito na membrana basal de vasos sangüíneos.

Sugere-se um papel potencialmente importante para o receptor na manutenção da homeostase do pulmão. Elevação nos níveis RAGE tem sido implicado na patogênese de uma variedade de doenças pulmonares, incluindo câncer e fibrose.

Na maioria dos tecidos adultos saudáveis, o RAGE é expresso com um baixo nível basal. O aumento da regulação do RAGE tem sido associada a uma gama diversificada de eventos patológicos, de aterosclerose à doença de Alzheimer.

MICHELLE DA CUNHA TORRES. VARIABILIDADE GENÉTICA DO GENE DO RECEPTOR PARA PRODUTOS FINAIS DE GLICAÇÃO AVANÇADA (RAGE) EM INDIVÍDUOS COM PÊNFIGO FOLIÁCEO ENDÊMICO. Dissertação apresentada ao Curso de Pós-Graduação em Ciências - Bioquímica da Universidade Federal do Paraná, como requisito parcial à obtenção do grau de Mestre em Ciências - Bioquímica. CURITIBA, 2009.

Stephen T. Buckley and Carsten Ehrhardt. The Receptor for Advanced Glycation End Products (RAGE) and the Lung. Artigo de Revisão. Journal of Biomedicine and Biotechnology. Volume 2010 (2010).