NEFROLOGIA. Vol. XIX. Número 2. 1999 EDITORIAL Retinoides: conceptos generales y significado en fisiología renal J. C. Sepúlveda, A. M. Morales, F. J. Lucio y V. Moreno Departamento de Fisiología. Facultad de Medicina. Universidad de Alcalá (Madrid). LOS RETINOIDES Los retinoides son reguladores clave de procesos como la visión, la proliferación celular, la diferenciación, la morfogénesis embrionaria y la reproducción 1. El término «retinoides» es una denominación genérica: abarca tanto moléculas de origen natural como compuestos sintéticos con efectos biológicos específicos análogos a los de la vitamina A (retinol) 2. Con excepción de la visión y de algunos aspectos de la fisiología de la reproducción, la bioactividad de la vitamina A puede explicarse en términos de uno de sus muchos metabólitos, el ácido retinoico todo-trans. Este retinoide, junto con el ácido 9-cis retinoico, su estereoisómetro, funciona principalmente uniéndose a receptores nucleares específicos 3. Fisiológicamente, el ácido retinoico todo-trans deriva --probablemente-- de la oxidación intracelular del retinol plasmático, que ha sido absorbido desde el tracto gastrointestinal 4. Isomerasas intracelulares pueden convertir entonces parte del ácido retinoico todo-trans en ácidos 9-cis, 11-cis o 13-cis retinoico 5-7. Otros retinoides como el ácido 3,4-dideshidroretinoico y el 14-hidroxi-4, 14-retro-retinol se sintetizan directamente a partir del retinol 8, 9. Los estereoisómeros ácido retinoico todo-trans y ácido 13-cis retinoico son constituyentes normales del suero humano 10. El retinol se libera desde el hígado y se transporta en plasma unido a una proteína ligadora de retinol 11. En el transporte intracelular de los diferentes retinoides se han implicado otras proteínas citosólicas ligadoras de retinol o de ácido retinoico. A diferencia de los esteres de la vitamina A, que se almacenan en el hígado, el ácido retinoi- co no se almacena sino que se excreta con rapidez. Sus niveles normales en plasma son 1,50-3,0 µg/L (aproximadamente 1 nmol/L) 12, frente a 0,80-2,40 µg/L para el ácido 13-cis retinoico 13. Cada célula parece producir su propia provisión de retinoides, que funcionan como mediadores autocrinos o paracrinos. MECANISMO DE ACCION DE LOS RETINOIDES: RECEPTORES DE RETINOIDES Aunque se asume que la vitamina A ingresa en las células por un mecanismo de endocitosis independiente de receptor, aún queda mucho por conocer acerca de los mecanismos exactos de las respuestas inducidas por retinoides (empezando por la transducción de señal en la membrana 14, 15). Intracelularmente, los retinoides interaccionan con proteínas citosólicas 16-19 y receptores nucleares 20-30. Estos inducen la expresión de genes que comparten secuencias de DNA específicas que reconocen al complejo retinoide/receptor. En el caso del ácido retinoico todo-trans, dichas vías se han investigado exhaustivamente pero podrían no ser válidas para el resto de los retinoides. Se han identificado dos clases distintas, conservadas evolutivamente, de receptores nucleares de retinoides: los receptores del ácido retinoico (RAR) y los receptores X para retinoides (RXR), miembros de la superfamilia de receptores para hormonas esteroideas/tiroideas. Ambos actúan como factores de transcripción dependientes de ligando que se unen a los promotores/enhancers de numerosos genes diana, provocando su estimulación o represión transcripcional 31. Dentro de cada clase de receptor, existen tres subtipos: , y . Atendiendo a la homología con otros receptores nucleares de hormonas, las secuencias de los RARs y RXRs se dividen en seis diferentes regiones designadas A a F 32; el dominio E confiere las propiedades de unión a ligan- Correspondencia: Dr. Francisco Javier de Lucio Cazaña Departamento de Fisiología Facultad de Medicina Universidad de Alcalá 28871 Alcalá de Henares (Madrid) 104 RETINOIDES EN NEFROLOGIA do específicas para cada receptor 32. Los dominios A y B, correspondientes a la región N-terminal, contienen una región de funcionamiento autónomo denominada AF-1 activation function 1), que está implicada en la transactivación transcripcional independiente de ligando y que no está bien conservada entre receptores. El dominio C, altamente conservado, consta de dos elementos de unión al DNA (zinc, clase II). El dominio D (bisagra) está implicado en los cambios funcionales inducidos por ligando y en la unión de los receptores a los co-represores. Los dominios E y F, que están moderadamente conservados entre receptores, se cree que están implicados en la función de transactivación 2 (AF-2) y en la dimerización, siendo ambas funciones dependientes de la unión específica al ligando 33. Los RARs pueden activarse tanto por ácido retinoico todo-trans como por ácido 9-cis retinoico 34. En contraste, los RXRs son activables exclusivamente por el ácido 9-cis retinoico, lo que refleja que su secuencia proteica está muy distantemente relacionada con las de los RARs. El ácido 9-cis retinoico es 40 veces más potente que el ácido retinoico todotrans sobre los RXR, y se une a la proteína RXR con afinidad nanomolar 35. No obstante, debido a la conversión espontánea del ácido retinoico todo-trans en ácido 9-cis retinoico, altas concentraciones de aquel (1 a 10 µM) pueden también activar la transcripción génica en células transfectadas con RXRs 28, 30. En contraste, el ácido 13-cis retinoico presenta baja afinidad para los RARs y ninguna para los RXRs. Es más, el 14-hidroxi-retro-retinol, que induce específicamente proliferación de linfocitos, no se une a receptores de retinoides ni los activa 36; por su parte, la acitreína (un retinoide sintético) activa los RARs, pero no se une a ellos 37. Estos controvertidos datos indican la existencia de vías desconocidas adicionales que utilizan los retinoides para ejercer su acción. Recientemente se han localizado los genes que codifican para RAR, RAR y RAR humanos y se ha visto que se localizan, respectivamente, sobre los cromosomas 17q21.1, 3p24 and 12q13 20, 23, 34. La familia de los RXR humanos también consta de 3 miembros, RXR, RXR y RXR; sus genes se localizan en los cromosomas 9q34.3, 6p21.3 y 1q22-23, respectivamente 28, 30. Se asume generalmente que los RARs heterodimerizan con los RXRs dentro de la célula 29, 36, 38-40 en tanto que los RXRs también pueden formar homodímeros en presencia de su propio ligando, el ácido 9-cis retinoico 14. Los heterodímeros de RAR/RXR y los homodímeros de RXR son trans-reguladores inducibles por ligando que modulan la transcripción de genes diana interaccionando con secuencias de DNA específicas y con elementos de respuesta al ácido retinoico (RAREs) 41. Los RARE y RXRE están formados por dos mitades, cada una de las cuales provee un sitio de unión para una de las moléculas dimerizadas del receptor. Cada una de las mitades es una secuencia conservada hexanucleotídica de DNA, 5'-PuG (G/T)TCA-3', y las dos forman repeticiones directas (DR) separadas por uno a cinco nucleótidos 33, 36. Tanto la orientación relativa como el espaciado entre las mitades son importantes para el reconocimiento del receptor y para la subsecuente activación o represión de la expresión de genes diana 42-45. Por ejemplo, en presencia de ligando, los heterodímeros RXR-RAR se unen y activan la transcripción de elementos de respuesta consistentes en dos repeticiones directas separadas por cinco nucleótidos (DR-5), mientras que heterodímeros RXRRAR se unen (sin necesidad de activación por ligando) a repeticiones directas separadas solo por un nucleótido (DR-1) para producir represión constitutiva de la transcripción génica. En presencia de 9cis RA, el homodímero RXR-RXR puede activar la transcripción génica sobre elementos de respuesta DR-1 46. La función de los retinoides viene también regulada por co-activadores y co-represores que distinguen entre las diferentes conformaciones --inducidas por la unión del ligando y por la dimerización-- de los complejos dímero-DNA y, consecuentemente, modulan positiva o negativamente la expresión de genes diana para los receptores de retinoides 33, 47-49. Merece la pena señalar aquí que muchos de los genes con elementos de respuesta para vitamina D también contienen elementos de respuesta (VDRE) con repeticiones de la secuencia AGGTCA espaciadas por tres nucleótidos (DR3) 39, 40. Se requiere una interacción finamente regulada entre los diferentes tipos de receptores nucleares de retinoides para que las hormonas ejerzan sus efectos específicos. Los RXRs funcionan como correguladores que potencian la unión de los receptores para el ácido retinoico todo-trans (RARs), la hormona tiroidea, la vitamina D y el proliferante peroxisómico a sus elementos de respuesta específicos40, 50-52. Además los RXRs también pueden formar heterodímeros con receptores huérfanos 53-55. En definitiva, los RXRs funcionan como cofactores obligatorios y su nivel puede ser decisivo a la hora de determinar los efectos biológicos de otras hormonas. Por consiguiente, los RXRs pueden considerarse como reguladores centrales. Los dímeros RXR-RAR pero o los RXR-RXR median la inhibición del crecimiento 56, 57. Varios estudios han mostrado, por otra parte, que retinoides selectivos RAR suprimen el crecimiento tumoral o inducen diferenciación celular, mientras que los aná105 J. C. SEPULVEDA y cols. logos de RXR son menos efectivos 58-60. Estos hallazgos sugieren que la vía RXR-RAR media los efectos de los retinoides sobre estos sistemas celulares, mientras que los RXR-RXR no tienen ese papel. Existen, no obstante, informaciones sobre el papel que juegan los retinoides selectivos para RXR en la inducción de ciertos genes, como el de la hormona del crecimiento en células hipofisarias 61, la alfa-fetoproteína en hepatocitos 62 y la colesterol 7alfa-hidroxilasa en células HepG2 63, algunos de los cuales podrían estar implicados en el control del crecimiento celular. Tres interacciones entre los receptores de retinoides y sus genes diana revistan particular interés. Primero, un mecanismo de retroalimentación positiva posibilitado por la presencia de elementos de respuesta para retinoides en los tres genes RAR. Ello sugiere que la autoinducción de RAR en algunos tejidos podría amplificar los efectos de los retinoides 36. De hecho, ATRA y 9-cis RA inducen RAR (mRNA y proteína) en células tumorales, un proceso conocido por ser mediado por la activación, vía heterodímeros RXR-RAR, de un RARE DR-5 64. Segundo, un mecanismo de retroalimentación negativa basado en los hallazgos en la línea F9: ésta es un teratocarcinoma de ratón en el que la sobre-expresión de CRABP-I (una de las proteínas celulares ligadoras de ácido retinoico) tras incubación con ácido retinoico provoca la reducción de la expresión de algunos de los genes que responden a este retinoide. Ello sugiere que las proteínas citosólicas ligadoras de retinoides pueden antagonizar la interacción de los retinoides con sus receptores nucleares 65. En tercer lugar, el antagonismo de los receptores de retinoides con el factor de transcripción AP-1 (un complejo proteico implicado en el crecimiento celular y la inflamación) 14. Dicho antagonismo puede explicar, al menos en parte, la que es, quizá la más significativa propiedad de los retinoides: su capacidad para limitar el crecimiento celular, enlentecer la progresión de ciertas neoplasias y bloquear in vivo e in vitro la acción de promotores tumorales 35, 66-69. Hasta la fecha están descritos tres mecanismos básicos que explican el antagonismo de los receptores de retinoides con AP-1: inhibición de la unión de AP-1 al DNA 70, inhibición de la actividad de la dinasa Nterminal de Jun 71 e inhibición de la inducción de la proteína Jun 72. Finalmente, hay que tener en cuenta que los retinoides también pueden actuar siguiendo mecanismos post-transcripcionales, tales como la inducción de factor de crecimiento transformante- 73. Estos mecanismos y los dependientes de AP-1 subrayan la importancia del «diálogo» entre los retinoides y otras vías de transducción de señal. 106 LOS RETINOIDES Y EL RIÑON Receptores de retinoides La acción neta de un retinoide sobre una célula dada depende de la composición en receptores para retinoides de dicha célula (existen importantes diferencias en la distribución tisular de estos receptores), así como de su estado metabólico y del momento concreto en que se encuentre dentro del ciclo de proliferación celular 74. Cada gen RAR, o puede generar múltiples isoformas bien mediante la utilización diferencial de dos promotores internos en cada gen RAR (este mecanismo es también el que se utiliza para generar las únicas isoformas conocidas de RXR: las RXR1 y RXR2 del ratón 14) bien mediante empalme alternativo de exones o bien iniciando la traducción en un codón interno CUG 14, 41. Es más, la expresión tisular restringida de subtipos e isoformas de los diferentes RAR y RXR, tanto durante la embriogénesis como en el organismo adulto, sugiere que cada subtipo de RAR y RXR puede estar ejerciendo una función biológica única 75. Esta multiplicidad de receptores y de vías genéticas podría explicar la diversidad de efectos de los retinoides sobre un amplio abanico de procesos biológicos. Por consiguiente, la identificación del patrón de expresión de cada isoforma en un tejido dado es crítica para que entendamos completamente la relevancia fisiológica de los retinoides en ese tejido. Las isoformas de los diferentes RAR difieren en la región aminoterminal 76-79 que es, probablemente, la responsable de la especificidad de acción de cada isoforma. Análisis de la expresión de mRNA para RAR en tejidos humanos y de ratón revelan que existen dos cadenas de mRNA diferentes, de 2.7 kilobases (kb) y 3.4 kb, que se expresan ubicuamente 21, 80 aunque se han observado diferencias entre los niveles de expresión de las isoformas RAR1 y RAR2 77. La isoforma RAR1 es más abundante en el riñón (así como en cerebro, piel, músculo y corazón) que la isoforma RAR2 77. El gen RAR genera múltiples transcritos (isoformas 1 a 4) que pueden encontrarse a gran escala en riñón 24, 80. El riñón contiene isoformas RAR2 y RAR4, que comparten el mismo promotor y que se expresan diferencialmente mediante empalme alternativo 79. No existe información sobre la expresión renal de las diferentes isoformas de RAR, exceptuando un reciente trabajo 81 que describe un único mensaje de 3.4 kb en riñón de rata. Tampoco existen datos sobre los factores que modulen la expresión de estos receptores, excepción hecha de un trabajo 81 que describe que la castración de la rata reduce la expresión renal de RAR y RAR, recuperándose dicha expresión me- RETINOIDES EN NEFROLOGIA diante la administración de testosterona, lo que sugiere que los andrógenos influyen sobre la expresión renal de RARs. Merece la pena señalar que, pese a la presencia de isoformas de cada receptor RAR, la composición aminoacídica de las proteínas RAR se encuentra muy conservada (identidad > 95% y 85%, respectivamente, en los dominios de unión al DNA y al ligando) entre receptores homólogos de especies diferentes y entre los tres subtipos de RAR dentro de una misma especie 14. El dominio de unión al DNA, concretamente, contiene dos «dedos de zinc» que confieren a la proteína su capacidad para reconocer secuencias específicas de DNA y activar genes diana 14. Repasemos ahora los conocimientos existentes sobre los receptores RXR renales. En primer lugar, debe señalarse que se ha demostrado recientemente la expresión de los tres subtipos, RXR, y 82, con predominio del primero, en túbulos proximales y distales pero no en glomérulos. La formación de estas tres proteínas depende de genes específicos, ya comentados anteriormente, que generan transcritos de 5.6 kb y 2.0 kb para los RXR y , respectivamente, y dos transcritos de 2.7 kb y 3.0 kb para el receptor RXR 28, 30, 35. Acciones renales de los retinoides El riñón es una fuente particularmente rica de vitamina A y de sus proteínas ligadoras 83-85. La vitamina A y sus metabolitos pueden inducir proliferación o inhibición del crecimiento de varios tipos de células renales como los fibroblastos renales, las células epiteliales tubulares, las células mesangiales glomerulares y las células tumorales procedentes de adenocarcinomas renales 86-93. El ácido retinoico todo-trans regula la organogénesis renal promoviendo el crecimiento y diferenciación de metanefros (efecto también observado con retinol y ácido 9-cis retinoico), la formación de nefronas y el desarrollo de los uréteres 94 así como induciendo up-regulation de cotransportadores dependientes de sodio para aminoácidos e iones 95 y podría estar comprendido, junto con la propia vitamina A, entre los cofactores precisos para la tubulogénesis 96. Debido a que las concentraciones séricas de vitamina A aumentan tras nefrectomía unilateral, se ha propuesto que la vitamina A y sus derivados podrían ser mediadores de la hipertrofia renal compensatoria 86. También se atribuye a los retinoides un posible papel en el proceso de reparación tubular, dado que en cultivos quiescentes de células epiteliales tubulares tanto el ácido retinoico todo-trans como el ácido 13-cis retinoico promueven la «curación» de áreas desnudadas de células 97 estimulando la proliferación celular en dichas áreas. La contribución de los retinoides a la cicatrización en el glomérulo tras procesos inflamatorios viene sugerida por la observación del efecto estimulante de la biosíntesis de colágeno 98 y de la expresión de colágeno IV (observaciones pendientes de publicación) en cultivos de células mesangiales. Otros efectos sobre células mesangiales que revisten interés en situaciones inflamatorias como las glomerulonefritis son la inhibición de la proliferación in vitro, asociada a la represión de la inducción de AP1 92, e in vivo, en modelos de glomerulonefritis mesangioproliferativa, mediante el aumento del inhibidor mitótico p27 99; la inhibición de la expresión de osteopontina 100, un quimiotáctico para monocitos y macrófagos implicado en la infiltración de estas células en modelos experimentales de glomerulonefritis 101 y la estimulación de defensas antioxidantes que previene la muerte celular inducida por radicales libres 100. En presencia de tal variedad de efectos sobre las células mesangiales, no es sorprendente que existan pruebas de que estas células puedan ser, además, un almacén de vitamina A 102. El ácido 9-cis retinoico presenta algunas particularidades. Si bien reproduce algunos de los efectos renales del ácido retinoico todo-trans, ya que se une y activa a los RARs, no debe olvidarse que el ser ligando de los tres subtipos de RXR le confiere propiedades únicas. El ácido 9-cis retinoico se une y activa a los RARs a concentraciones fisiológicas (Kd = 15 nM)30, 103. Este hecho, unido a la presencia in vivo del ácido 9-cis retinoico, particularmente en riñón 34, sugiere que este retinoide es, en realidad, una hormona natural 34. Recientemente se han aportado datos muy interesantes que sugieren que una de las posibles funciones de este retinoide en el riñón sería la cooperación vía activación de los RXRs, en la activación de genes de respuesta a la vitamina D situados en las células tubulares proximales y distales 82. Los RXRs activados también pueden actuar in vivo aumentando en cuestión de horas los niveles renales de mRNA para 25-hidroxi-vitamina D3-24-hidroxilasa, una enzima clave en el catabolismo de la 1,25-dihidroxivitamina D3 104, lo que refuerza el papel de los RXRs en la regulación de vías de señalización dependientes de vitamina D. Pese a que los datos comentados en este apartado y en el anterior son muy interesantes, hay que admitir que el estudio del papel de los retinoides en la fisiología renal se encuentra prácticamente en sus albores. Por ello, actualmente no hay aplicaciones terapéuticas en desarrollo, exceptuando la terapia del carcinoma renal con ácido retinoico todo-trans 107 J. C. SEPULVEDA y cols. y, particularmente, con ácido 13-cis retinoico 105-107. La situación cambiará, sin duda, cuando exista un conocimiento más detallado de la intervención de los retinoides no sólo en la fisiología renal, sino también en modelos experimentales de patología renal. Por otra parte, el diseño de retinoides sintéticos con alta especificidad para receptores concretos permitirá reducir los efectos adversos asociados tradicionalmente al tratamiento con retinoides. Agradecimientos Este trabajo ha sido financiado por el FISS 97/0485. Victoria Moreno es becaria de Doctorado de la Comunidad de Madrid. BIBLIOGRAFIA 1. Blomhoff R: Vitamin A in health and disease. New York, NY: Marcel Dekker, 1994. 2. Orfanos CE, Zouboulis CC, Almond-Roesler B, Geilen CC: Current use and future potential role of retinoids in Dermatology. Drugs 53: 358-388, 1997. 3. Evans RM: The steroid and thyroid hormone receptor superfamily. Science 240: 889-895, 1988. 4. Blomhoff R, Green MH, Green JB, Berg T, Norum RK: Vitamin A metabolism: new perspectives on absorption, transport and storage. Physiol Rev 71: 951-990, 1991. 5. Levin AA, Sturzenbecker LJ, Kazmer S: 9-cis retinoic acid stereoisomer binds and activates the nuclear receptor RXR. Nature 355: 359-361, 1992. 6. Bernstein PS, Law WC, Rando RR: Isomerization of all-trans retinoids to 11-cis retinoids in vitro. Proc Natl Acad Sci USA 84: 1849-1853, 1987. 7. Frickel F: Chemistry and physical properties of retinoids. In: Sporn MB, Roberts AB, Goodman DS (eds.). The retinoids vol 1. Orlando, Fla.: Academic Press, 8-145, 1984. 8. Thaller C, Eichele G: Isolation of 3,4-didehydroretinoic acid, a novel morphogenetic signal in the chick wing bud. Nature 345: 815-819, 1990. 9. Buck J, Derguini F, Levi E, Nakanishi K, Hammerling U: Intracellular signaling by 14-hydroxy-4, 14-retro-retinol. Science 254: 1654-1656, 1991. 10. Tang G, Russel RM: 13-cis-retinoic acid is an endogenous compound in human serum. J Lipd Res 31: 175-182, 1990. 11. Blaner WS: Retinol-binding protein: the serum transporter protein for vitamin A. Endroc Rev 10: 308-316, 1989. 12. Philips WEJ, Murray TK, Campbell JS: Serum vitamin A and carotenoids of Canadians. Can Med Assoc J 102: 10851086, 1970. 13. Matsuoka LY, Wortsman J, Tang G: Are endogenous retinoids involved in the pathogenesis of acne? Arch Dermatol 127: 1072-1072, 1991. 14. Giguere V: Retinoic acid receptors and cellular retinoid binding proteins: complex interplay in retinoid signaling. Endocrine Rev 15: 61-79, 1994. 15. Vieira AV, Scheneider W, Vieira PM: Retinoids: transport, metabolism and mechanisms of action. J Endocrinol 146: 201-207, 1995. 16. Ross AC: Cellular metabolism and activation of cellular retinoid-binding proteins. FASEB J 7: 317-327, 1993. 17. Ong DE, Chytil F: Cellular retinoic acid-binding protein from the rat testis. J Biol Chem 253: 4551-4554, 1978. 18. Giguere V, Lyn S, Yip P, Siu CH, Amin S: Molecular cloning of a cDNA encoding a second cellular retinoic acidbinding protein. Proc Natl Acad Sci USA 87: 6233-6237, 1990. 19. Astrom A, Tavakkol A, Pettersson U, Cromie M, Elder JT, Voorhees JJ: Molecular cloning of two human cellular retinoic acid bindig proteins (CRABP). Retinoic acid-induced expression of CRABP-II but not CRABP-I in adult human skin in vivo and in skin fibroblasts in vitro. J Biol Chem 266: 17662-17666, 1991. 20. Petkovich M, Brand NJ, Krust A, Chambon P: A human retinoic acid receptor belongs to the family of nuclear receptors. Nature 330: 44-450, 1987. 21. Giguere V, Ong ES, Segui P, Evans RM: Identification of a receptor for the morphogen retinoic acid. Nature 330: 624629, 1987. 22. De The H, Marchio A, Tiollais P, Dejean A: A novel steroid thyroid hormone receptor-related gene inappropiately expressed in human hepatocellular carcinoma. Nature 330: 667-670, 1987. 23. Brand N, Petkovich M, Krust A, Chambon P, de The H, Marcio A, Tiollais P: Identification of a second human retinoic acid receptor. Nature 332: 850-853, 1988. 24. Benbrook D, Lernhardt E, Pfahl M: A new retinoic acid receptor identified froma hepatocellular carcinoma. Nature 333: 669-672, 1988. 25. Hamada K, Gleason SL, Levi BL, Hirschfeld S, Appella E, Ozato K: H-2EIIBP, a member of the nuclear hormone receptor superfamily that binds to both the refulatory element of major histocompatibility class I genes and estrogen response element. Proc Natl Acad Sci USA 86: 8289-8293, 1989. 26. Zelent A, Krust A, Petkovich M, Karstner P, Chambon P: Cloning of murine retinoic acid receptor and cDNAs and of a novel third receptor predominantly expressed in skin. Nature 339: 714-717, 1989. 27. Ishikawa T, Umesono K, Mangelsdorf DJ, Aburatani H, Stanger BZ, Shibasaki K, Imawari M, Evans RM, Takaku F: A functional retinoic acid receptor encoded by the gene on human chromosome 12. Mol Endocrinol 4: 837-844, 1992. 28. Mangelsdorf DJ, Ong ES, Dyck JA, Evans RM: Nuclear receptor that identifies a novel retinoic acid response pathway. Nature 345: 224-229, 1990. 29. Leid M, Kastner P, Lyons R, Nakashatri H, Saunders M, Zacharewski T, Chen J, Staub A, Garnier JM, Mader S, Chambon P: Purification, cloning and RXR identify of the HeLa cell factor with wich RAR or TR heterodimerizes to bind target sequences efficiently. Cell 68: 377-395, 1992. 30. Mangelsdorf DJ, Borgmeyer U, Heyman RA, Zhou JY, Ong ES, Oro AE, Kakizuka A, Evans RM: Characterization of three RXR genes that mediate the action of 9-cis retinoic acid. Genes Dev 6: 329-344, 1992. 31. Chytil F, Haq R: Vitamin A mediated gene expression. Crit Rev Eukaryot Gene Expr 1: 61-73, 1990. 32. Keidel S, Lamour FPY, Christian MA: Mutational analysis reveals that all-trans-retinoic acid, 9-cis-retinoic acid, and antagonist interact with distinct binding determinants of RARalpha. J Biol Chem 272: 18267-18272, 1997. 33. Chambon PA: A decade of molecular biology of retinoic acid receptors. FASEB J 10: 940-954, 1996. 34. Krust A, Kastner P, Petkovich M y cols.: A third human retinoic acid receptor, hRAR-gamma. Proc Natl Acad Sci USA 86: 5310-5314, 1989. 108 RETINOIDES EN NEFROLOGIA 35. Heyman RA, Mengelsdorf DJ, Kyck JA, Stein RB, Eichele G, Evans RE, Thailer C: 9-cis retinoic acid is a high affinity ligand for the retinoid X receptor. Cell 66: 397-406, 1992. 36. Mangelsdorf DJ, Umesono K, Evans RM: The retinoid receptors. En: Sporn MB, Roberts AB, Goodman DS (eds.): The retinoids. Biology, chemistry and medicine. New York: Raven Press, pp. 319-349, 1994. 37. Apfel C, Crettaz M, Siegenthaler G: Synthetic retinoids: differential binding to retinoic acid receptors. En: Saurat JH (ed.): Retinoids 10 years on. Karger: Basel, pp. 110-120, 1991. 38. Carlberg C, Bendik I, Wyss A, Meier E, Sturzenbecker LJ, Grippo JF, Hunziker W: Two nuclear signaling pathways for vitamin D. Nature 361: 657-660, 1993. 39. Whitfield GK, Hsieh JC, Jurutka PW, Seklznick SH, Haussler CA, MacDonald Pn, Haussler MR: Genomic action of 1,25-dihydroxyvitamin D3. J Nutr 125: 1690S-1694S, 1995. 40. Yu VC, Deslert C, Anderson B, Holloway JM, Devary OV, Naar AM, Kim SY, Boutin JM, Glass CK, Rosenfeld MG. RXR: a coregulator that enhances binding of retinoic acid, thiroid hormone and vitamin D receptor to their cognate response elements. Cell 67: 1251-1266, 1991. 41. Leid M, Katner P, Chambon P: Multiplicity generates diversity in the retinoc acid pathway. TIBS 17: 427-433, 1992. 42. Naar AM, Boutin JM, Lipkin SM, Yu VC, Holloway JM, Glass CK, Rosenfeld MG: The orientation and spacing of core DNA-binding motifs dictate selective transcriptional responses to three nuclear receptors. Cell 65: 1267-1279, 1991. 43. Umesono K, Murakami KK, Thompson CC, Evans RM: Direct repeats as selective response elements for thyroid hormone, retinoic acid and vitamin D3 receptors. Cell 65: 1255-1266, 1991. 44. Forman BM, Umesono K, Chen J, Evans RM: Unique response pathways are established by allosteric interactions among nuclear hormone receptors. Cell 81: 541-550, 1995. 45. Mader S, Leroy P, Chen JY, Chambon P: Multiple parameters control the selectivity of nuclear receptors for their response elements. Selectivity and promiscuity in response element recognition by retinoic acid receptors and retinoid X receptors. J Biol Chem 268: 591-600, 1993. 46. Zhang XK, Lehmann J, Hoffmann B, Dawson MI, Cameron J, Graupner G, Hermann T, Tran P, Pfahl M: Homodimer formation of retinoid X receptor induced by 9-cis retinoic acid. Nature 358: 587-591, 1992. 47. Kurokawa R, Soderstrom M, Horlein A, Halachmi S, Brown M, Rosenfeld MG, Glass CK: Polarity-specific activities of retinoic acid receptors determined by a co-repressor. Nature 377: 451-454, 1995. 48. Glass CK, Rose DW, Rosenfeld MG: Nuclear receptor coactivators. Curr Opin Cell Biol 9: 222-232, 1997. 49. Le Douarin B, Vom Baur E, Zechel C, Heery D, Heine M, Vivat V, Gronemeyer H, Losson R, Chambon P: Ligand-dependent interaction of nuclear receptors with potential transcriptional intermediary factors (mediators). Phil Trans Royal Soc London Series B Biol Sci 351: 569-578, 1996. 50. Zhang XK, Hoffman B, Tran PB, Graupher G, Pfahl M: Retinoid X receptor is an auxiliary protein for thyroid hormone and retinoic acid receptor. Nature 355: 441-446, 1992. 51. Kliewer SA, Umesono K, Mangelsdorf DJ, Evans RM: Retinoid X receptor interacts with nuclear receptors in retinoic acid, thyroid hormone and vitamin D3. Nature 355: 446-449, 1992. 52. Kliewer SA, Umesono K, Noonan DJ, Heyman RA, Evans RM: Convergence of 9-cis retinoic acid and peroxisome proliferator signaling pathways through heterodimer formation of their receptors. Nature 358: 771-774, 1992. 53. Kliewer SA, Umesono K, Mangelsdorf DJ, Dyck JA, Evans RM: Retinoid X receptor-COUP-TF interactions modulate retinoic acid signaling. Proc Natl Acad Sci USA 89: 14481452, 1992. 54. Willy PJ, Umesono K, Ong ES, Evans RM, Heyman RA, Mangelsdorf DJ. LXR, a nuclear receptor that defines a distinct retinoid response pathway. Genes Dev 9: 1033-1045, 1995. 55. Perlman T, Jansson L: A novel pathway for vitamin A signaling mediated by RXR heterodimerization with NGFI-B and NURR1. Genes Dev 9: 769-782, 1995. 56. Lotan R, Dawson MI, Zou CC, Jong L, Lotan D, Zou CP: Enhanced efficacy of combinations of retinoic acid- and retinoid X receptor-selective retinoids and alpha-interferon in inhibtion of cervical carcinoma cell proliferation. Cancer Res 55: 232-236, 1995. 57. Roy B, Taneja R, Chambon P: Synergistic activation of retinoid acid (RA)-responsive genes and induction of embryonal carcinoma cell differentiation by an RA receptor alpha (RAR alpha)-, RAR beta-, or RAR gamma-selective ligand in combination with a retinoid X receptor-specific ligand. Mol Cell Biol 15: 6481-6487, 1995. 58. Sun SY, Yue P, Shroot B, Dawson MI, Lamph WW, Chandraratna R, Shudo K, Hong WK, Lotan R: Differential effects of synthetic nuclear receptor-selective retinoids on the growth of human non-small cell lung carcinoma cells. Cancer Res 57: 4931-4939, 1997. 59. Dawson MI, Elstner E, Kizaki M, Chen DL, Pakkala S, Kerner B, Koeffler HP: Myeloid differentiation mediated through retinoic acid receptor/retinoid X receptor (RXR) not RXR/RXR pathway. Blood 84: 446-452, 1994. 60. Gendimenico GJ, Stim TB, Corbo M, Janssen B, Mezick HA: A pleiotropic response is induced in F9 embryonal carcinoma cells and rhino mouse skin by all-trans-retinoic, a RAR agonist but not by SR11237, a RXR-selective agonist. J Invest Dermatol 102: 676-680, 1994. 61. Davis KD, Berrodin TJ, Stelmach Je, Winkler JD, Lazar MA: Endogenous retinoid X receptors can function as hormone receptors in pituitary cells. Mol Cell Biol 14: 7105-7110, 1994. 62. Li C, Locker J, Wan YJ: RXR-mediated regulation of the alpha-fetoprotein gene through and upstream element. DNA Cell Biol 15: 955-963, 1996. 63. Stroup D, Crestani M, Chiang JYL: Orphan receptors chicken ovoalbumin upstream promoter transcription factor II (Comp-TFII) and retinoid X receptor (RXR) activate and bind the rat cholesterol 7 alpha-hydroxylase gene (CYP7ZA). J Biol Chem 272: 9833-9839, 1997. 64. De The H, Vivanco-Ruiz MM, Tiollais P, Stunnenberg H, Dejean A: Functional characterization of a natural retinoic acid responsive element. Nature 343: 177-180, 1990. 65. Boylan JF, Goudas LJ: Overexpression of the cellular retinoic acid-binding protein-1 (CRABP-1) results in a reduction in differentiation-specific gene expression in F9 teratocarcinoma cells. J Cell Biol 112: 965-979, 1991. 66. Sporn MB, Roberts AB: Roles of retinoids in differentiation and carcinogenesis. Cancer Res 43: 3034-3040, 1983. 67. Yuspa SH, Lichti U, Hennings H: Modulation of terminal differentiation and responses in tumor promoters by retinoids in mouse epidermal cell cultures. Ann NY Acad Sci 359: 260-273, 1981. 68. Gendimenico GJ, Capetola RJ, Rosenthale ME, McGuire JL, Mezick JA: Retinoid modulation of phorbol ester effects in skin. En: Packer L (ed.): Retinoits. Part B: Cell differentiation and clinical applications. Academic Press, San Diego, CA, pp. 346-352, 1989. 69. Leder A, Kuo A, Cardigg RD, Sinn E, Leder P: v-Ha-ras transgene abrogates the initiation step in mouse skin tumorigenesis: effects of phobol esters and retinoic acid. Proc Natl Acad Sci USA 87:9178-9182, 1990. 70. Salbert G, Fanjul A, Piedrafita FJ, Lu XP, Kim SJ, Tran P, Pfahl M: Retinoic acid receptors and retinoid X receptor-alpha down 109 J. C. SEPULVEDA y cols. 71. 72. 73. 74. 75. 76. 77. 78. 79. 80. 81. 82. 83. 84. 85. 86. 87. 88. regulate the transforming growth factor-1 promoter by antagonizing AP-1 activity. Mol Endocrinol 7: 1347-1356, 1993. Lee HY, Walsh GL, Dawson ML, Hong WK, Kurie JM: Alltrans-retinoic acid inhibits Jun N-terminal kinase-dependent signaling pathways. J Biol Chem 273: 7066-7071, 1998. Fisher GJ, Talwar HS, Lin J, McPhilips F, Wang ZQ, Li X, Wan Y, Kang S, Voorhees JJ: Retinoic acid inhibits induction of c-Jun protein by ultraviolet radiation that occurs subsequent to activation of mitogen-activated protein kinase pathways in human skin in vivo. J Clin Invest 101; 1432-1440, 1998. Sporn MB, Roberts AB: Interactions of retinoids and transforming growth factor- in regulation of cell differentiation and proliferation. Mol Endocrinol 5: 3-7, 1991. Miano JM, Topozoulis S, Majesky MW, Olson EN: Retinoid receptor expression and all-trans retinoic acid mediated growth inhibition in vascular smooth muscle cells.Circulation 93: 1886-1895, 1996. Dolle P, Ruberte E, Leroy P, Morriss-Kay, Chambon P: Retinoic acid receptors and cellular binding proteins. A systematic study of their differential pattern of transcription during mouse organogenesis. Development 10: 1133-1151, 1990. Kastner P, Krust A, Mendelsohn C, Garnier JM, Zelent A, Leroy P, Staub A, Chambon P: Murine isoforms of retinoic acid receptor with specific patterns of expression. Proc Nat Acad Sci USA 87: 2700-2704, 1990. Leroy P, Krust A, Zelent A, Mendelsohn C, Garnier JM, Kastner P, Dierich A, Chambon P: Multiple isoforms of the mouse retinoic acid receptor are generated by alternative splicing and differential induction by retinoic acid. EMBO J 10: 59-69, 1991. Zelent A, Mendelsohn C, Kastner P, Garnier JM, Ruffenach F, Leroy P, Chambon P: Differentially expressed isoforms of the mouse retinoid acid receptor are generated by usage of two promoters and alternative splicing. EMBO J 10: 71-81, 1991. Nagpal S, Zelent A, Chambon P; RAR-4 a retinoic acid receptor isoform is generated from RAR-2 by alternative splicing and usage of a CUG initiator codon. Proc Natal Acad Sci USA 89: 2718-2722, 1992. De Thé H, Marchio A, Tiollais P, Dejean A: Differential expression and ligand regulation of retinoic acid receptor and genes. EMBO J 8: 429-433, 1989. Huang HFS, Li MT, Von Hagen S, Zhang YF, Irwin RJ: Androgen modulation of the messenger ribonucleid acid of retinoic acid receptors in the prostate, seminal vesicles and kidney in the rat. Endocrinology 138: 553-559, 1997. Sugawara A, Sanno N, Takahashi N, Osamura RY, Abe K: Retinoid X receptors in the kidney: their protein expression and functional significance. Endocrinology 138: 3175-3180, 1997. Ong DE, Crow JA, Chytel F: Radioimmunochemicla determination of cellular retinol- and cellular retinoic acid binding proteins in cytosols of rat tissues. J Biol Chem 257: 13385-13389, 1982. Napoli JL, Race KR: Biogenesis of retinoic acid from betacarotene. Differences between the metabolism of beta-carotene and retinol. J Biol Chem 263: 17372-17377, 1988. Bhat PV, Poissant L, Faladeau P, Lacroix A: Enzymatic oxidation of all-trans retinol to retinoic acid in rat tissues. Biochem Cell Physiol 66: 735-740, 1987. Argiles A, Mourad G, Basset N, Axelrad-Cavadore C, Haiech J, Mion C, Cavadore JC, Demaille JG: Acute adaptation changes to unilateral nephrectomy in humans. Kidney Int 32: 714-720, 1987. Jetten AM, Goldfarb RH: Action of epidermal growth factor and retinoids on anchorage-dependent and -independent growth of nontransformed kidney cells. Cancer Res 43: 2094-2099, 1983. Argiles A, Kraft N, Hutchinson P, Senes-Ferrari S, Atkins RC: Retinoic acid affects the cell cycle and increases total protein content in epithelial cells. Kidney Int 36: 954-959, 1989. 89. Argiles A, Ootbaka T, Kabizaki Y, Kraft N, Atkins RC: Retinoic acid inhibits mesangial cell growth through a G protein dependent mechanism (abstract). Kidney Int 38: 551, 1990. 90. Argiles A, Ootbaka T, Hill PA, Nikolic-Paterson DJ, Hutchinson P, Kraft N, Atkins RC: Regulation of human renal adenocarcinoma cell growth by retinoic acid and its interactions with epidermal growth factor. Kidney Int 45: 23-31, 1994. 91. Suzuki M, Nakamura T, Skeda N, Hayashi T, Kawaguchi Y, Sakai O: Cloned cells develop renal cortical collecting tubules. Nephron 68: 118-124, 1994. 92. Simonson MS: Anti-AP-1 activity of all-trans retinoic acid in glomerular mesangial cells. Am J Physiol 267: F805-F815, 1994. 93. Lahaye DH, Camps MG, Erp PE, Peters PH, Zoelen EJ: Epidermal growth factor (EGF) receptor density controls mitogenic activation of normal rat kidney (NRK) cells by EGF. J Cell Physiol 174: 9-17, 1998. 94. Vilar J, Gilbert T, Moreau E, Merlet-Benichou C: Metanephros organogenesis is highly stimulated by vitamin A derivatives in organ culture. Kidney Int 49: 1478-1487, 1996. 95. Toledo FGS, Beers KW, Dousa TP: Pleiotropic upregulation of Na+-dependent contransporters by retinoic acid in opossum kidney cells. Am J Physiol 273: F438-F444, 1997. 96. Humes HD, Cieslinski DA: Interaction between growth factors and retinoic acid in the induction of kidney tubulogenesis. Exp Cell Res 201: 8-15, 1992. 97. Anderson RJ, Ray CJ, Hattler BG: Retinoic acid regulation of renal tubular epithelial and vascular smooth muscle cell proliferation. J Am Soc Nephrol 9: 773-781, 1998. 98. Haralson MA, DiMari SJ, Hoover RL, Harris RC: Epidermal growth factor supresses collagen biosynthesis in retinoic acid-treated rat kidney mesangial cells (abstract). Kidney Int 37: 195, 1989. 99. Walker H, Grande JP, Dousa TP: Effects of all-trans-retinoic acid upon anti-thy-1.1-glomerulonephritis (anti-thy-1.1-GN) in vivo and upon cultured mesangial cells (MC) in vitro (abstract). J Am Soc Nephrol 9: 417, 1998. 100. Moreno Manzano V, Rodríguez Puyol M, Rodríguez Puyol D, Lucio Cazaña Fj: Tretinoin prevents age-related renal changes and stimulates antioxidant defenses in cultured renal mesangial cells. J Pharmacol Exp Ther 1999 (en prensa). 101. Lan HY, Yu XQ, Yang N, Nikolic-Paterson DJ, Mu W, Pichler R, Johnson RJ, Atkins RJ: De novo glomerular osteopontin expression in rat crescentic glomerulonephritis. Kidney Int 53: 136-145, 1998. 102. Buer P, Wake K: Mesangial cells of te lamprey, Lampetra japonica, sotre vitamin A. Arch Histol Cytol 59: 71-78, 1996. 103. Allenby G, Bocquel MT, Saunders M, Kazmer S, Speck J, Rosenberger M, Lovey A, Kastner P, Grippo JF, Chambon P, Levin AA: Retinoic acid receptors and retinoid X receptors: interactions with endogenous retinoic acids. Proc Natl Acad Sci USA 90: 30-34, 1993. 104. Allegretto EA, Shevde N, Zou A, Howell SR, Boehm MF, Hollis BW, Pike JW: Retinoid X receptor acts as a hormone receptor in vivo to induce a key metabolic enzyme for 1,25 dihydroxyvitamin D3. J Biol Chem 270: 23906-23909, 1995. 105. Elsasser-Beile U Kolble N, Grussenmeyer T, Wetterauer, Schultze-Seemann W: Correlation of clinical and immunological parameters of metastatic renal cell carcinoma patients undergoing therapy with interleukin 2, interferon-alpha and retinoic acid. Anticancer Res 18: 1883-1890, 1998. 106. Stadler WM, Kuzel T, Dumas M, Vogelzang NJ: Multicenter phase II trial of interleukin-2, interferon-alpha, and 13cis retinoic acid in patients with metastatic renal-cell carcinoma. J Clin Oncol 16: 1820-1825, 1998. 107. Casali A, Sega FM, Casali M, Serrone L, Terzoli E: 13-cis retinoic acid and interferon-alpha-2 in the treatment of metastatic renal carcinoma. J Exp Clin Cancer Res 17: 227-229, 1998. 110