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¿Cómo se convirtió FICZ en el ligando definitivo de AHR?
El 6-formilindolo[3,2-b]carbazol (FICZ) es un compuesto químico con la fórmula molecular C19H12N2O y exhibe una afinidad extremadamente alta en la unión al receptor de aril hidrocarburo (AHR). Su constante de disociación integral es (Kd) hasta 7. x 10-11M. Inicialmente, FICZ se consideraba un derivado fotooxidado del triptófano y se pensaba que era un ligando endógeno de AHR. Posteriormente se demostró además que FICZ también podía formarse mediante reacciones enzimáticas.
FICZ se encuentra en muchas soluciones que contienen triptófano (Trp), incluidos los medios de cultivo celular, especialmente cuando se exponen a los rayos UV o a la luz visible.
La formación de FICZ en humanos también se ha demostrado después de la irradiación con UVB de queratinocitos humanos (células HaCaT) cultivados en medio rico en triptófano. Este compuesto se ha identificado en pacientes con determinadas enfermedades de la piel, en particular vitíligo y enfermedades de la piel causadas por la bacteria Malassezia. FICZ y varios otros derivados del índigo se producen cuando Malassezia furfur se cultiva en medios que solo contienen triptófano.
Los mecanismos de síntesis y bioproducción de FICZ son el foco de la investigación de los científicos. Además de la inducción de luz y la composición de H2O2, aunque la presencia de FICZ no se ha confirmado claramente en el colon de ratón, sus precursores como el ácido indy-3-propiónico , indy-3-aldehído, etc. Además, se han identificado varias vías enzimáticas para convertir el triptófano en FICZ, particularmente a través de reacciones en el cuerpo.
FICZ es un ligando de alta afinidad para AHR. Cuando se une al receptor, activa múltiples genes diana, el más famoso de los cuales es el citocromo P450 (CYP) 1A1.
Sobre la unión de AHR a FICZ y su efecto sobre la inducción de genes, FICZ tiene un efecto significativo, pero su efecto de inducción es transitorio porque CYP1A1 lo metaboliza fácilmente y rápidamente. Esto también convierte a FICZ en una molécula clave en la regulación de la señalización de AHR, formando un circuito regulador.
Además, son destacables las múltiples funciones de FICZ sobre la respuesta inmune. AHR es extremadamente importante en la diferenciación de las células T colaboradoras. En circunstancias especiales, FICZ puede promover la formación de células Th17, afectando así el estado inmunológico. Por el contrario, FICZ también puede ampliar el número de células T reguladoras, por lo que su potencial para su uso en el tratamiento de la autoinmunidad, las infecciones y el cáncer apenas está surgiendo.
FICZ se expresa altamente en órganos de la barrera inmune como la piel, los pulmones y los intestinos, y los ratones que carecen de AHR muestran deficiencias significativas en la función inmune.
En estudios, se demostró que FICZ aumenta la producción de IL-22 por parte de células específicas, lo cual es fundamental para el mantenimiento de las barreras inmunitarias. Incluso en diferentes entornos experimentales, la FICZ estimulada por AHR tuvo importantes efectos protectores contra la infección intestinal, lo que demuestra su potencial para regular la inmunidad corporal.
Aunque FICZ muestra importantes efectos fisiológicos, como promover la regeneración celular e inhibir la carcinogénesis, cuando el nivel de FICZ en el cuerpo es demasiado alto, puede provocar una producción excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS) y citotoxicidad. Estos efectos complejos hacen de FICZ un arma de doble filo, y demasiado FICZ puede tener efectos adversos.
Las concentraciones bajas de FICZ pueden promover la adaptación y la supervivencia celular, mientras que las concentraciones altas causan la muerte celular.
En resumen, las funciones biológicas de FICZ y su papel como ligando para AHR son de gran alcance y se han convertido en importantes temas de investigación en los campos de la biomedicina y la salud ambiental en la actualidad. Aunque no se puede negar su valor terapéutico potencial, cómo equilibrar sus beneficios y toxicidad sigue siendo una cuestión que merece una mayor exploración.
