2.3 DIVERSIDADE DAS CONEXINAS
2.3.2 Regulação da expressão dos genes das conexinas
Em um mesmo tecido, a expressão dos genes que codificam para as
conexinas, pode ser modificada dependendo da situação, notadamente no curso do
desenvolvimento, condição fisiológica ou fisiopatológica particulares. Por exemplo,
no útero, ocorre um aumento significativo da expressão da Cx43 no miométrio no
momento do parto, resultado da ação conjunta de hormônios ovarianos e do
estiramento mecânico das células necessárias à sincronização das contrações
durante o nascimento. Esta regulação é tecido-específica, uma vez que no
miocárdio, que também expressa a Cx43, a expressão desta conexina não é
alterada neste período (LANG et al., 1991; OU et al., 1997; RISEK et al., 1990). Na
glândula mamária, após o nascimento, nota-se um aumento do nível de expressão
da Cx43 nas células mioepiteliais; o mesmo acontecendo para a Cx26 nas células
epiteliais do lúmen (MONAGHAN et al., 1994; POZZI et al., 1995). Isto permite a
contração coordenada das células implicadas na ejeção do leite. Tu et al. (1998)
mostraram que a indução da Cx26 na glândula mamária sucedia o que acontecia no
útero. Estes exemplos mostram que a expressão de uma mesma Cx pode ser
diferentemente regulada segundo o tipo celular e que as expressões de diversas
conexinas podem ser reguladas diferentemente no mesmo tipo celular. Para
compreender esta especificidade na regulação da expressão das Cx, os autores
procuraram identificar e caracterizar as regiões promotoras e reguladoras dos genes
das conexinas. Atualmente, os genes mais estudados são os da Cx26, da Cx32 e o
da Cx43.
Na região promotora do gene da Cx32, várias regiões reguladoras foram
são locais de fixação de fatores de transcrição Sp1, as regiões GT Box que são
locais de fixação de fatores de transcrição Sp3, uma região TATA Box (TTAAAA), um local de fixação do fator de transcrição NFκB. Além de seqüências menos dispersas como um elemento de resposta a determinados metais, e seqüências
homólogas aos elementos de respostas ao AMPc (CRE), um sítio de fixação do
MGF (Mammary Gland Factor) e um local de fixação do tipo YY1 (ECHETEBU et al.,
1999; HENNEMANN et al. 1992b; KIANG et al., 1997). Mais recentemente, Tu et al.
(2001) mostraram a implicação do fator de transcrição AP2 no controle positivo da
expressão da Cx26 durante a gravidez e no período da lactação.
Devido a sua organização, o gene da Cx32 se caracteriza por processos de
regulação mais complexos (Figura 7). Dois promotores alternativos foram
identificados no gene da Cx32 murino, humano e de bovino que são ativados de
maneira tecido-específica. O primeiro promotor (P1) se situa logo à frente do
primeiro éxon. Ele controla a expressão do gene da Cx32 especificamente no fígado
e pâncreas para o gene humano e murino e nos bovinos, controla a expressão no
útero, nos rins, no intestino, nos testículos e nos ovários. Parece existir um nível
suplementar de regulação já que Duga et al. 1999 descreveram a presença de dois
transcritos oriundos de um estudo sobre o controle de P1 nos bovinos. Os dois
transcritos têm a mesma distribuição tecidual, mas são expressos a níveis variáveis
(DUGA et al., 1999). Apenas um destes transcritos é encontrado no homem e nos
roedores (NEUHAUS et al., 1996; SÖHL et al., 1996). O estudo da região promotora
P1 mostrou ausência da região TATA Box e a presença de locais consensos para os
fatores de transcrição como o Sp1, NF-1 (Nuclear Factor-1), HNF-1 (Hepatic Nuclear
Factor-1) e NFKB (BAI et al, 1995; HENNEMANN et al., 1992b; PIECHOCKI et al.,
descrito em 3 espécies estudadas (rato, camundongo, homem e bovino). Ele
controla a expressão de um transcrito contendo os éxons 1b e 2 que são expressos
apenas no tecido nervoso (células de Schwann). A região P2 possui seqüências
homólogas aos elementos de resposta ao AMPc e uma TATA Box. Recentemente,
Söhl et al. (2001) colocaram em evidência a presença de um transcrito alternativo,
contendo o éxon 1a e o éxon 2, especificamente expressos nas células das
camadas embrionárias de camundongos, nos oócitos e no fígado a um nível muito
baixo (200 vezes que o transcrito “éxon 1- éxon 2”). Não foi mencionada a existência
de um terceiro promotor. Além das regiões promotoras propriamente ditas, há
regiões reguladoras nas regiões intronicas ou nas regiões não traduzidas (UTR).
A região promotora do gene da Cx43 contém uma região TATA Box
degenerada, sítios AP1 e AP2, uma região GC, além de elementos de resposta ao
estrógeno (SULLIVAN et al., 1993; YU et al., 1994). Foi demonstrado que a
transcrição do gene da Cx43h nas células dos músculos lisos uterinos é induzida
seguida da ativação da PKC através de um processo que requer a interação de c-
Jun e c-Fos na região AP1 (GEIMONEN et al., 1996). Embora a expressão do gene
da Cx43 apresentou-se aumentada em certos tipos celulares, consecutivamente à
ativação da via de sinalização do AMPc, apenas um local degenerado do tipo CRE
foi identificado (MEHTA et al., 1992). Chen et al. evidenciaram a presença de dois
elementos reguladores específicos do gene da Cx43: um elemento inibidor cuja
seqüência é muito próxima daquela da região SP1, mas cuja proteína que interage
não se assemelha a SP1, e um elemento ativador que esta contida no promotor
mínimo (CHEN et al., 1995a). Recentemente, Echetebu et al. (1999), em estudos
relacionados ao aumento da expressão da Cx43 no miométrio antes do parto,
interagindo com proteínas como c-Jun (em Ap1), SP1 (em SP1) ou ainda Ets/NFKB.
Finalizando, Mitchell et al. (2001) mostraram que o promotor basal da região 3’UTR
Figura 7 - Organização das regiões reguladoras do gene da Cx32 humano (A), murino (B) e bovino (C) (NEUHAUS, 1996; SÖHL et al., 1996, 2001; DUGA et al., 1999, respectivamente)
Fígado e Pâncreas Tecido Nervoso A E1 E1b E2 P1 Fígado Células Embrionárias Tecido Nervoso E1 E1bE1a E2 B P1
Fígado, rins, útero, intestino, testículo, ovários, pâncreas.
Fígado, rins, útero, intestino, testículo, ovários, pâncreas.
Tecido Nervoso
E1 E1a E1b E2
C
Figura 8 - Representação do canal juncional formado pela Cx43 (UNGER et al., 1999). A. Canal completo visto em corte longitudinal, * representa o domínio M3 no centro do poro. A organização do domínio citoplasmático (B) α-hélice vista de cima com seus domínios recentemente descritos em D, mostrando os domínios M1 e M3 linearizando o poro central (FLEISHMAN et al., 2004). C. Modelo de organização do barril ( das alças extracelulares de Cxs pertencentes a dois conexons associados. A = M2; B = M1; C = M3; D = M4 M4 D M3 C M1 B M2 A