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2017, Number 3

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Cuba y Salud 2017; 12 (3)

Hypoxia-inducible factor as a molecular mechanism regulating oxygen homeostasis and its response to hypoxia at the cellular level in obesity

Basain VJM, Valdés AMC, Miyar PE, Pérez MM, Duany ÁD, Alfonso RM

Language: Spanish
References: 39
Page: 66-73
PDF size: 525.44 Kb.


ABSTRACT

Introduction: Obesity produces an increase in the size of the adipocyte, which leads to a state of hypoxia, in which the hypoxia-inducible factor constitutes the main molecular mechanism regulating of oxygen homeostasis.
Objective: To describe the hypoxia-inducible factor as a molecular regulatory mechanism of oxygen homeostasis and its response to hypoxia at the cellular level in obesity.
Development: Cellular hypoxia induces the expression of different genes, where the transcription of these genes that respond to hypoxia is regulated by transcription factors that recognize specific sequences in the DNA called Hypoxia Response Element (HRE). The main transcription factor involved as a key in the regulation of genes that are induced by hypoxia is the inducible factor by hypoxia-1 (HIF-1), which is a heterodimer formed by an alpha subunit of 120 kDa and a beta subunit of 91-94 kDa. The biological activity of HIF-1 is mainly given by the activity and expression in the alpha subunit, which in normoxic conditions is hydroxylated and degraded by the proteosome. However, in hypoxia this reaction is inhibited and translocated to the nucleus where it dimerizes to the beta subunit, and then binds to the specific sequence HRE present in the promoter of the genes induced by hypoxia.
Conclusions: The hypoxia-inducible factor constitutes the main molecular mechanism regulating oxygen homeostasis and its response to hypoxia at the cellular level in obesity.


REFERENCES

  1. Jiménez MC, Bazzano N, Ayala F, Denis SE, Aranda GB, Figueredo R, et al. Prevalencia de obesidad y otros factores de riesgo cardiovascular en una población rural del Paraguay. Anales de la Facultad de Ciencias Médicas de la UNA. 2004; XXXVII (1-2): 91-98.

  2. Carrizo TR, Díaz EI, Velarde MS, Prado MM, Bazán MC, Abregú AV. Factor de necrosis tumoral alfa en una población infanto-juvenil con sobrepeso. MEDICINA (Buenos Aires) 2013; 73(4): 310-314.

  3. González Madrazo MA. Para entender la obesidad infantil. [en linea] 2016. [citado 8 dic. 2016]. Disponible en: http://www.posgradoeinvestigacion.uadec. mx/Documentos/Libros/Obesidad%20Infantil.pdf#page=28

  4. Orozco Orozco MI. Prevalencia de depresión en adolescentes con sobrepeso-obesidad en la consulta externa del hospital general de Tlalnepantla 2013. [Tesis para obtener el diploma de posgrado de la especialidad de Pediatría]. México: Universidad Autónoma del Estado de México; 2014.

  5. Carballo, A., Rocha, JC., Romero EE, Jiménez JA, Vivas JA. El Problema de la Obesidad en México: diagnóstico y acciones regulatorias para enfrentarlo. Comisión Federal de Mejora Regulatoria. 2012; 02: 1-118.

  6. Mercado P, Vilchiz G. La Obesidad Infantil en México. Alternativas en Psicología. 2013; 28: 49-57.

  7. Tateya S, Kim F, Tamori Y. Recent advances in obesity-induced inflammation and insulin resistance. Front Endocrinol 2013; 4: 1-14.

  8. Urrego T, Vásquéz G, Gómez-Puerta JA. Obesidad, adipoquinas y lupus eritematoso sistémico. Revista de la Facultad de Ciencias Médicas. 2016;73(1): 32-39.

  9. Fuentes E, Fuentes F, Vilahuer G, Badimon L, Palomo I. Mechanisms of chronic state of infammaton as mediators that link obese adipose tssue and metabolic syndrome. [en linea] 2013 [citado 8 nov. 2016]. Disponible en: http://go.galegroup.com/ps/anonymous?id=GALE%7CA377997138&sid=googleScholar&v=2 .1&it=r&linkaccess=fulltext&issn=09629351&p=AONE&sw=w&authCount=1&isAnonymousEntry=true

  10. Matia-García I, de la Cruz-Mosso U, Muñoz-Valle JF, Parra-Rojas I. El factor inhibidor de la migración de macrófagos y su relación con la obesidad y la diabetes. Invest Clin. 2014; 55(3): 266 – 277.

  11. Izaola O, de Luis D, Sajoux I, Carles Domingo J, Vidal M. Inflamación y obesidad (lipoinflamación). Nutr Hosp. 2015; 31(6):2352-2358.

  12. Díaz Ruiz M. Alteraciones metabólicas de la hiperlipemia familiar combinada y su asociación con la obesidad abdominal y la inflamación de grado bajo. [tesis para optar por el grado de Doctor en Farmacia]. Universidad de Valencia; 2014.

  13. Basurto Pinto KV. Prevalencia del polimorfismo RS9939609 de gen FTO con los niveles de marcadores de inflamación en niños y niñas escolares con sobrepeso y obesidad de la ciudad de Guayaquil, 2014-2015. [tesis para optar por el grado de Químico y Farmacéutico]. Guayaquil: Universidad de Guayaquil; 2015.

  14. Rodríguez Félix CE. El estado inflamatorio de los individuos sometidos a estrés de acuerdo al estado nutricional. [tesis para optar por el Grado Académico de magíster en Fisiología]. Lima: Universidad Nacional Mayor de San Marcos; 2015.

  15. Nava Reyes HJ, Zamudio Cortés P, García Cruz A, Noyola Ugalde MC, Pizaña Venegas A, Hernández Jiménez C, et al. Papel del adipocito en la expresión del factor inducible por hipoxia (HIF) asociado a la obesidad. Neumol Cir Torax. 2011; 70(4):261-266.

  16. Lamelas Alguacil LD. Papel de la melatonina en los procesos de hipoxia cerebral. [tesis para optar por el título de máster en Biotecnología y Biomedicina]. Universidad de Jaén; 2015.

  17. Brahimi-Horn MC, Pouysségur J. Oxygen, a source of life and stress. FEBS Lett 2007; 581:3582-3591.

  18. Rocha S. Gene regulation under low oxygen: holding your breath for transcription. Trends Biochem Sci. 2007;32:389-397.

  19. Caramelo C, Peña Deudero JJ, Castilla A, Justo S, De Solis AJ, Neria F, et al. Respuesta a la hipoxia. Un mecanismo sistémico basado en el control de la expresión génica. MEDICINA (Buenos Aires). 2006; 66(2): 155-164.

  20. Mercadillo Pérez P, Moreno López LM. Fisiopatología del carcinoma epidermoide. Dermatol Rev Mex. 2013;57(2):118-127.

  21. Portolés J, Quiroga B, López Gómez JM. Nuevos tratamientos estimuladores de eritropoyesis para corregir la anemia de la enfermedad renal. Nefrologia Sup Ext. 2016;7(1):6-14.

  22. Semenza GL. Hypoxia-inducible factors: mediators of cancer progression and targets for cancer therapy. Trends Pharmacol Sci. 2012; 33(4):207-14.

  23. García Pastor C, Fernández Martínez AB, Javier de Lucio Cazaña F. Regulación de HIF-1α por micropartículas de células tubulares proximales renales. Papel de COX y PGE2. Dianas. 2014; 3(1): e20140903.

  24. Aguirre Siancas EE. Influencia de la hipoxia sobre el metabolismo óseo. Rol central del factor inducible por hipoxia. An Fac med. 2013;74(4):321-5.

  25. Mamalis AA, Cochran DL. The therapeutic potencial of oxygen tension manipulation via hypoxia inducible factors and mimicking agents in guided bone regeneration. Arch Oral Biol. 2011; 56 (12): 1466-75.

  26. Fraga A, Ribeiro R, Medeiros R. Hipoxia tumoral. Papel del factor inducible por hipoxia. Actas Urol Esp. 2009;33(9):941-951.

  27. Acuña González RJ. Hidralazina en infusión contra hidralazina en bolos para el manejo de la hipertensión en preclampsia severa, comparación de efectos maternos y neonatales. [tesis para obtener el diploma de postgrado de la especialidad de Ginecología y Obstetricia]. México: Universidad Autónoma del Estado de México;2014.

  28. Soler Torronteras R. Estudio de los mecanismos de regulación del factor HIF-1α por N-Acil Dopaminas. Implicaciones en neuroprotección. [tesis para optar por el grado de Doctor en Biología]. Córdoba: Universidad de Córdoba; 2015.

  29. Bracken C, Fedele A, Linke S, Balrak W, Lissy K, Whitelaw M, et al. Cell-specific regulation of hypoxia-inducible factor (HIF)-1α and HIF-2α stabilization and transactivation in a graded oxygen environment. J Biol Chem. 2006;281(32):22575-85.

  30. Wang Y, Wan C, Deng L, Liu X, Cao X, Gilbert S, et al. The hypoxia-inducible factor a pathway couples angiogenesis to osteogenesis during skeletal development. J Clin Invest. 2007; 117(6):1616-26.

  31. Correa Mesa JF, Rodríguez Camacho DF, Correa Morales JC. Comportamiento de índices fisiológicos en un grupo de estudiantes de la Universidad Nacional de Colombia sede Bogotá, expuestos de 2600 a 3800 msnm en el páramo de Sumapaz durante un día. Estudio observacional. Arch Med (Manizales). 2015; 15(1):85-94.

  32. Canales Urriola JA. Papel de HIF-1α en la transición desde la activación de PI3K hacia el arresto del ciclo celular promovidos por Helicobacter Pylori en células gástricas humanas. [tesis para optar por el Grado de Doctora en Farmacología]. Santiago, Chile: Universidad de Chile; 2016.

  33. Prieto Seitter CP. La disminución en la actividad de la ruta L-Arginina/Óxido Nítrico en hipoxia es mediada por la inducción de arginasa II vía RhoA/Rock en células endoteliales de la vena umbilical humana. [tesis para optar por el grado de Doctor en Ciencias Biológicas mención Ciencias Fisiológicas]. Chile: Pontificia Universidad Católica de Chile; 2012.

  34. Macdougall IC. New anemia therapies: translating novel strategies from bench to bedside. Am J Kidney Dis. 2012; 59(3):444-51.

  35. Myllyharju J, Koivunen P. Hypoxia-inducible factor prolyl 4-hydroxylases: common and specific roles. Biol Chem. 2013; 394(4): 435-48.

  36. Vega-Robledo GB, Huerta-Gutiérrez de Velasco R, Rico-Rosillo G. Factores comunes e inductores de inflamación en asma y obesidad. Rev Alerg Méx. 2016; 63(1):41-57.

  37. Casanello P, Castro-Rodríguez JA, Uauy R, Krause BJ. Programación epigenética placentaria en restricción del crecimiento intrauterino. Rev Chil Pediatr. 2016;87(3):154-161.

  38. Zepeda AB, Pessoa A, Castillo RL, Figueroa CA, Pulgar VM, Farías JG. Cellular and molecular mechanisms in the hypoxic tissue: Role of HIF- 1 and ROS. Cell Biochemistry and Function. 2013; 31(6): 451-9.

  39. Wang J, Ni Z, Duan Z, Wang G, Li F. Altered expression of hypoxia-inducible factor-1α (HIF-1α) and its regulatory genes in gastric cancer tissues. PloS one. 2014; 9(6): e99835.




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