Czynniki wzrostu/en

Definition

Growth factors are a heterogeneous group of proteins which through specific binding of transmembrane receptors facilitate interactions between mesenchymal and epithelial cells and regulate many aspects of cellular function, such as survival, proliferation, migration and differentiation. Growth factors are essential for tissue development in the fetal period and for the maintenance of homeostasis in the adult body. The lack of growth factors increases apoptosis. Biologically active growth factors are produced by many types of cells residing in tissues, including mesenchymal stem cells. Depending on type and localization, they play a role in many biological processes, including determination of cell fate, mucosal morphogenesis and regeneration, epithelial turnover, establishing proper neuronal connectivity, or, in a pathological state, tumorigenesis. Growth factors and their receptors can be grouped into families based upon shared structural features, many of which are evolutionarily conserved; homologs of the fibroblast growth factor (FGF), epidermal growth factor (EGF), and transforming growth factor beta (TGF-beta) families can be found in a vast range of species, from nematodes or Drosophila to higher vertebrates.

Przykładowe czynniki wzrostu

• FGF - Czynniki wzrostu fibroblastów (ang.fibroblast growth factors) to obszerna rodzina polipeptydów sygnałowych pełniących lokalne lub ogólnoustrojowe funkcje kluczowe w rozwoju zarodkowym oraz naprawie uszkodzonych tkanek w dorosłym organizmie. Ich struktura oraz sekwencja aminokwasów jest wysoce konserwatywna wśród kręgowców; można je również znaleźć w wielu, jeśli nie wszystkich rodzajach tkanek. Pobudzają proliferację i hamują apoptozę komórek wywodzących się z mezodermy i neuroektodermy. Białka te pełnią istotną rolę w organogenezie, gojeniu ran oraz w angiogenezie. Oprócz pełnienia funkcji w proliferacji, migracji oraz różnicowaniu się komórek, specyficzne FGF odgrywają ważną rolę w szlakach sygnałowych układu nerwowego. Charakterystyczną cechą FGF jest ich wysokie powinowactwo z heparyną; wymagają one siarczanu heparanu, by związać się z jednym z czterech rodzajów receptorów powierzchniowych. FGF często generują powstawanie sygnałów poprzez barierę nabłonkowo-mezenchymalną pobudzając proliferację i różnicowanie się komórek. Nieprawidłowa ekspresja FGF jest czynnikiem prowadzącym do patogenezy związanej z rozwojem nowotworów.
• EGF - Naskórkowy czynnik wzrostu (ang. epidermal growth factor) to białko sygnałowe obecne w płynach ustrojowych, np. mleku, ślinie, moczu, osoczu krwi, czy płynie owodniowym. EGF wiąże się z receptorami EGFR (ang. epidermal growth factor receptor), powodując ich dimeryzację i aktywację kinazy tyrozynowej. Uruchomione w ten sposób kaskady sygnałowe wpływają na przebieg wielu procesów biologicznych, takich jak transport jonów, proliferacja i różnicowanie komórek, apoptoza, rozwój zarodkowy, rozwój narządów czy regeneracja tkanek. Nadmierna aktywność EGF i EGRF powiązana jest z rozwojem guzów nowotworowych oraz przerzutami nowotworów, w szczególności glejaków wielopostaciowych, nowotworów płuc, piersi, jelita grubego, jajnika, prostaty i trzustki.
• TGF- β - Transformujący czynnik wzrostu beta(ang. transforming growth factor-β) to białko sygnałowe odgrywające rolę w proliferacji i różnicowaniu komórek, morfogenezie, oraz homeostazie i regeneracji tkanek (w tym gojeniu ran). Znane są trzy izoformy TGF-β (TGF-β1,TGF-β2,TGF-β3), oraz trzy typy jego receptorów błonowych (TGF-β RI, TGF-β RII, TGF-β RIII). Transkrypcyjna odpowiedź komórki na TGF-β jest uzależniona od kompozycji szlaku sygnałowego (poszczególnych ligandów, receptorów oraz regulatorów), interakcji TGF-β z białkami SMAD, oraz epigenetycznych modyfikacji docelowego fragmentu DNA. Większość białek z rodziny TGF-β działa parakrynnie – na komórki w pobliżu źródła ich wydzielania.