Transportador de zinc ZIP4

Trasportador de zinc ZIP4

Cariotipo humano ordenado numéricamente y señalando el cromosoma 8 adonde se ubica el gen SLC39A4 en el brazo largo (q) que codifica para la síntesis de la proteína transportadora de zinc ZIP4.
Estructuras disponibles
PDB Buscar ortólogos: PDBe, RCSB
Identificadores
Nomenclatura
 Otros nombres
Transportador de solutos familia 39A miembro 4
Símbolos ZIP4 (HGNC: 17129) SLC39A4
Identificadores
externos
Locus Cr. 8 q24.3
Datos biotecnológicos/médicos
Enfermedades
UniProt
Q6P5W5 n/a

El transportador de zinc ZIP4 es la principal proteína transportadora y procesadora dietética de zinc que está codificada en humanos por el gen SLC39A4 del cromosoma 8 y que actúa como uniportador en las membranas apicales digestivas absortivas, principalmente en las microvellosidades de los enterocitos del yeyuno e íleon, también de la membrana plasmática de las células beta de los islotes pancreáticos, de las células de Sertoli de la barrera hematotesticular y en el endotelio capilar de la barrera hematoencefálica y de los plexos coroideos que lo transportan al sistema nervioso central.

Descripción genética y molecular

El transportador de zinc ZIP4 es una proteína transmembrana que está codificada por el gen SLC39A4 del cromosoma 8 en la posición del brazo largo q24.3 y está estrechamente relacionado con el otro transportador ZIP12 ubicado en otro cromosoma, ya que comparte el 31 por ciento de sus aminoácidos.[1]​[2]​[3]​[4]​

Consta de 8 dominios transmembrana con un carbono terminal extracelular,[1]​ esto quiere decir que presenta ocho hélices transmembrana o bien TM, para formar un haz apretado interno con TM2, TM4, TM5 y TM7, mientras las restantes TM1, TM3, TM6 y TM8 las rodean externamente. La hélice TM2 contiene un dominio de 36 aminoácidos con un pliegue unido a una prolina, mientras que TM4 y TM5 están doblados debido a residuos de prolina en los sitios de unión al zinc. La estructura es simétrica, con TM1/TM3 y TM6/TM8 relacionados por un doble eje casi paralelo al plano de la membrana plasmática, y por último, las hélices TM4 y TM5 también parecen estar relacionados simétricamente.[5]​

Función biológica

El transportador ZIP4 es el principal transportador de zinc en las membranas plasmáticas apicales digestivas absortivas, principalmente en las microvellosidades de los enterocitos del yeyuno e íleon,[3]​[6]​[7]​ aunque también se expresa en el colon y el ciego (y ante un déficit de zinc además en el estómago), que lo introducen desde los alimentos de la luz intestinal al interior celular.[4]​

Además se expresa en la membrana plasmática de los linfocitos B y T (junto al ZIP8 y ZIP14), de los osteoblastos y osteocitos encargados de la formación de la matriz ósea y de los odontoblastos que sintetizan la dentina de los dientes (ambos tipos celulares junto al ZIP13), de las células de Sertoli (junto a ZIP3 y ZIP10) que conforman la barrera hematotesticular (BHT), separando los vasos sanguíneos de los túbulos seminíferos del testículo, y en las membranas de las células beta de los islotes pancreáticos junto al ZIP1[8]​ (su endotelio capilar es fenestrado y por tanto permeable al zinc y a otro iones) y poder introducirse, gracias a los transportadores ZnT8 y ZnT1, en los gránulos de insulina, consiguiendo de esta manera la conformación hexamérica necesaria de dicha hormona.[9]​

También es el único presente en el endotelio capilar de la barrera hematoencefálica y de los plexos coroideos para captarlo desde la sangre y, gracias a diversos exportadores ZnT e importadores ZIP10 y ZIP1 de las células de dicha barrera, del epitelio coroideo y de las ependimarias ventriculares cerebrales, llevarlo al líquido cefalorraquídeo[8]​ y al sistema nervioso central y conseguir así la concentración óptima en el humano adulto que es alrededor de 0,04 mg/g de tejido —o sea, una persona de 97 kg de peso corporal necesita 4 g en el cuerpo de los cuales 60 mg de zinc son destinados al cerebro para lograr una concentración intraneuronal de aproximadamente 150 mM— estando en el cerebro el 80% del total como la forma inactiva ya que está unido a proteínas de reserva o tioneínas,[6]​ el 20% restante se encuentra en forma libre, de los cuales el 10% está en el espacio interneuronal principalmente del hipocampo, también en la corteza cerebral, el cuerpo amigdalino y el bulbo olfatorio, y el otro 10% gracias a los transportadores ZnT3, está dentro de las vesículas sinápticas de las neuronas glutamatérgicas.[3]​

Enfermedades asociadas y tratamiento

Algunas diferencias en el código genético del transportador ZIP4 de algunos alelos pueden afectar la eficiencia de su captación en diferentes poblaciones humanas mundiales hasta llegar a un déficit de absorción de zinc. Este se manifiesta clínicamente por el adelgazamiento, la anafrodisia, la dermatitis seborreica, el acné y la hiperplasia sebácea[3]​ que actualmente se tratan en los casos más severos con isotretinoína por vía oral, recetada y bajo vigilancia médica.

Ante el postcoito o las situaciones de estrés y de frustración, se manifiesta con la inapetencia, la disforia poscoital si es el caso con ansiedad e irritabilidad, y todas finalmente llevan al resurgimiento de un alter ego con depresión intercalado con brote psicótico (similar a la depresión psicótica) con trastorno persecutorio que puede ser exacerbada y más frecuente por la toma de la citada isotretinoína, cuyos efectos adversos pueden empeorar si se complementa con vitamina A, pero que revierten a las 24 horas comiendo si es posible solo carnes u ostras que son ricas en zinc, a las 12 horas con la administración de 15 mg/día de sulfato de zinc por vía oral —con una rodaja de pan por la mañana bastaría para no tener el estómago vacío y evitar los alimentos ricos en antinutrientes, como la fibra vegetal, el ácido fítico, los oxalatos y los taninos— o bien a las 6 horas con 20 mg/día de bisglicinato de zinc por vía oral —ya que se absorbe en el intestino delgado a través de transportadores de aminoácidos neutros,[6]​ como el BOAT1 codificado por el gen SLC6A19 y cuya mutación causa la enfermedad de Hartnup, el trasportador A por el gen SLC1A4 y el SNAT5 por el gen SLC38A5— y ambas también producen mejorías de los síntomas del TDAH, luego de administrarse durante tres meses.[3]​ Además se da en los perros, principalmente en razas malamute de Alaska, husky siberiano y sus mestizos.[7]​

Por una mutación que tiene una incidencia de 1 en 500.000 neonatos humanos, trae como consecuencia una deficiencia severa medible o la ausencia de absorción de zinc, provocando en los niños la acrodermatitis enteropática,[3]​[4]​[6]​ cuyo tratamiento es el sulfato de zinc endovenoso administrado por prescripción y bajo vigilancia médica, y también ocurre en animales destetados, principalmente la acrodermatitis letal de los bull terrier y los perros mestizos de dicha raza.[7]​

Véase también

Referencias

  1. ↑ a b Baltaci, 2018, p. 517-530.
  2. ↑ Grabrucker, 2025, p. e.e.
  3. ↑ a b c d e f Restrepo Caro, 2016, p. e.e.
  4. ↑ a b c Cousins, 2010, p. e.e.
  5. ↑ Kim, 2024, p. e.e.
  6. ↑ a b c d Grabrucker, 2025, p. e.e..
  7. ↑ a b c Yotti Álvarez, 2017, p. e.e.
  8. ↑ a b Belloni-Olivi, 2009, pp. 3221-3230.
  9. ↑ Nakamura, 2024, p. e.e.

Bibliografía

Enlaces externos

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