Gelsolina

Qué es la gelsolina

Helen L. Yin y Thomas P. Stossel, del Massachusetts General Hospital (Harvard Medical School), identificaron esta proteína en 1979 al estudiar la transición gel-sol del citoplasma de macrófagos. Observaron que, en presencia de concentraciones micromolares de calcio, los extractos citoplásmicos pasaban de un estado gelificado (red rígida de filamentos de actina) a un estado fluido. La proteína responsable de esa licuefacción recibió el nombre de gelsolin, del inglés gel y sol (solución), más el sufijo proteico -in. En español se ha adoptado la forma «gelsolina» por transliteración directa.

Un solo gen, localizado en el cromosoma 9 humano, codifica ambas isoformas. La plasmática, resultado de un ayuste alternativo del mismo transcrito, posee 25 aminoácidos adicionales en su extremo amino que actúan como péptido señal de secreción. La proteína madura tiene una masa de unos 80-83 kDa y está organizada en seis dominios repetidos (S1 a S6), cada uno con una lámina beta central flanqueada por dos hélices alfa.

Mecanismo de acción sobre la actina

En reposo, la gelsolina adopta una conformación cerrada en la que los dominios se pliegan unos sobre otros ocultando los sitios de unión a actina. Cuando la concentración de calcio intracelular aumenta, el ion se une a sitios específicos en los dominios 1, 2 y 4-6, lo que provoca un cambio conformacional que expone la superficie de corte. La proteína se inserta entonces entre dos subunidades del filamento, lo rompe y permanece unida al extremo recién generado (extremo «más» o barbado), bloqueando la adición de nuevos monómeros. Ese bloqueo se denomina actividad de recubrimiento (en inglés, capping).

La disminución posterior del calcio libera a la gelsolina del extremo, que queda disponible para polimerizar de nuevo. La célula aprovecha estos ciclos de corte, bloqueo y liberación para reorganizar con rapidez la red de microfilamentos durante la migración celular, la fagocitosis o la formación de prolongaciones citoplasmáticas.

Gelsolina plasmática y sistema de depuración de actina

Cuando una célula se rompe por lesión tisular o necrosis, libera actina al torrente sanguíneo. La actina libre tiene una enorme capacidad de polimerizar y, si no se neutraliza, puede obstruir la microcirculación y activar la cascada de la coagulación. La gelsolina plasmática se encarga de fragmentar y secuestrar esos filamentos extracelulares antes de que produzcan daño vascular. En situaciones de destrucción tisular masiva (quemaduras extensas, sepsis, politraumatismo), los niveles de gelsolina plasmática descienden bruscamente porque la proteína se consume al unirse a la actina liberada. Valores bajos de gelsolina en plasma se han asociado en estudios observacionales con peor pronóstico en pacientes críticos.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre «gelsolina»?

Del inglés gelsolin, acuñado por Yin y Stossel en 1979 a partir de gel-sol (transición de gel a solución) y el sufijo -in habitual en la nomenclatura proteica. El nombre describe con precisión lo que hace la proteína: convertir un gel de actina en una solución fluida.

¿Qué relación tiene la gelsolina con la amiloidosis?

Existe una forma hereditaria de amiloidosis denominada amiloidosis familiar de tipo finlandés (o amiloidosis AGel), causada por una mutación puntual en el dominio 2 de la gelsolina (sustitución de ácido aspártico por asparagina en la posición 187). La mutación hace que la proteína sea vulnerable a la proteólisis, generando fragmentos que se depositan como fibrillas amiloides en los tejidos, con afectación preferente de la córnea y los nervios craneales. Jouko Meretoja describió el síndrome en Finlandia en 1969.

¿Es lo mismo gelsolina que villina?

No. Ambas pertenecen a la misma superfamilia de proteínas de unión a actina reguladas por calcio y comparten dominios homólogos, pero la villina se expresa principalmente en las microvellosidades del epitelio intestinal, mientras que la gelsolina tiene una distribución tisular mucho más amplia.

Referencias

1. Yin HL, Stossel TP. Control of cytoplasmic actin gel-sol transformation by gelsolin, a calcium-dependent regulatory protein. Nature. 1979;281(5732):583-586. Disponible en: pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
2. Sun HQ, Yamamoto M, Mejillano M, Yin HL. Gelsolin, a multifunctional actin regulatory protein. J Biol Chem. 1999;274(47):33179-33182. Disponible en: pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
3. Haltia M, Prelli F, Ghiso J, et al. Amyloid protein in familial amyloidosis (Finnish type) is homologous to gelsolin, an actin-binding protein. Biochem Biophys Res Commun. 1990;167(3):927-932. Disponible en: pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
4. Spinardi L, Witke W. Gelsolin and diseases. Subcell Biochem. 2007;45:55-69. Disponible en: pubmed.ncbi.nlm.nih.gov