HSP70 (también llamada proteína de choque térmico 70 o HSP72) tiene una amplia gama de funciones diversas. Se expresa de forma inducible, mientras que Hsc70 (heat shock cognate 70) -que comparte un grado muy alto de homología y función- no lo hace. El Hsc70 (también llamado HSP73) se expresa de forma constitutiva. En general, la HSP70 se considera una proteína principalmente antiapoptótica. Interactúa con las vías intrínseca y extrínseca de la apoptosis en varios puntos de unión e inhibe la muerte celular a través de actividades dependientes e independientes de las chaperonas. La HSP70 protege a las células de la citotoxicidad inducida por el TNF, los monocitos, el estrés oxidativo, los agentes quimioterapéuticos, la ceramida y la radiación. Los eventos apoptóticos generados por el óxido nítrico y el estrés térmico desencadenan la translocación de Bax del citoplasma a la mitocondria, que se inhibe mediante la sobreexpresión de HSP70. En la parte inferior de la vía, la HSP70 también inhibe la formación de un complejo apoptosómico funcional mediante la interacción directa con Apaf-1. Impide los acontecimientos dependientes de las caspasas tardías, como la activación de la fosfolipasa A2 citosólica y los cambios en la morfología nuclear; también puede proteger a las células de la expresión forzada de la caspasa-3. La HSP70 puede, independientemente de su actividad chaperona, inhibir la muerte celular mediada por la JNK, suprimiendo la fosforilación de la JNK directamente y/o a través de la quinasa SEK aguas arriba.
Se ha identificado que la HSP70 y la HSP90 tienen una función de transporte de péptidos. Se ha descubierto que participan en la presentación cruzada de péptidos derivados de tumores en las moléculas de clase I del MHC. Sin embargo, se han notificado funciones más diversas: se ha descubierto que la unión de la HSP70 micobacteriana a la CD40 media una señalización celular dependiente del calcio y la liberación de quimiocinas CC, citoquinas proinflamatorias y óxido nítrico, mientras que se ha descubierto que las HSP70 de mamíferos facilitan la endocitosis mediada por receptores.
Las HSP70 y HSP90 son capaces de señalar el peligro para la célula incluso en ausencia de péptidos inmunogénicos. Las propias células tumorales han sido identificadas como una fuente de HSP70 extracelular, y tras el tratamiento con IFN se ha observado la presencia de HSP70. Además, se liberan citoquinas proinflamatorias tras las interacciones de la HSP70 libre de péptidos con CD14 y TLR2/4 en las células presentadoras de antígenos. El proceso se inicia con la translocación de NF-B al núcleo. La liberación de citoquinas desencadena la estimulación del sistema inmunitario innato.
La HSP70 también compite con el ligando CD40 para unirse a las células presentadoras de antígenos. Además, las HSP70 parecen estar implicadas en la estimulación de la migración de las células dendríticas a los ganglios linfáticos de drenaje y en la maduración de dichas células, que muestran una regulación al alza de CD86, CD83 y CD40 tras el contacto con HSP70 MHC clase II. Sin embargo, el papel de las HSP como proteínas similares a las citocinas parece deberse, al menos en parte, a los niveles contaminantes de LPS o de lipoproteínas bacterianas en las preparaciones de HSP. También está claro que muchas HSP pueden unirse al LPS. La reducción de los niveles de LPS reduce la capacidad estimuladora de las HSP70 y HSP90 hacia las células dendríticas.
Las células asesinas naturales (NK) son importantes células efectoras del sistema inmunitario innato. Se identificó que la HSP70 es un factor desencadenante para las células NK con una alta densidad de superficie CD94. Después de mapear la interacción, se descubrió que sólo un péptido de 14 polímeros – T-K-D-N-L-L-G-R-F-E-L-S-G (TKD; AA450-463) del dominio C-terminal era necesario para el inmuno-estímulo. Cuando se incuba con citoquinas y HSP70 o el péptido TKD, la densidad de la superficie celular de los receptores NK aumenta, incluido el CD94. Otros estudios de bloqueo demostraron la importancia de CD94 en la interacción de las células NK con HSP70 en las células tumorales. El análisis de biopsias de tumores humanos ha revelado que la HSP70 suele estar presente en las membranas plasmáticas del colon, los pulmones, el páncreas, la cabeza y el cuello, así como en sus metástasis. Las muestras de tejido típicas o normales resultan ser HSP70 negativas. Curiosamente, las densidades de HSP70 en la superficie celular (de los tejidos tumorales) pueden aumentar aún más con la administración de reactivos (como alquil-lisofosfolípidos interactivos con la membrana, fármacos citostáticos, incluidos los taxoides y el sulfato de vincristina, inhibidores de la ciclooxigenasa (COX-1/2), ácido acetilsalicílico, sensibilizadores de la insulina, o sometiendo las muestras a hipertermia, radiación y terapia fotodinámica. Esta mayor densidad de HSP70 se correlaciona con una mayor sensibilidad a la muerte celular mediada por las células NK, lo que sugiere una capacidad terapéutica basada en las células NK que se incrementa aún más por la estimulación con medios químicos o de la química.
Se ha demostrado que la inducción de HSP70 es importante en la supervivencia neuronal después de un accidente cerebrovascular, lo que se correlaciona con las observaciones clásicas de la importancia de las HSP y su papel cardioprotector. La HSP70 también es capaz de mejorar la eficacia del trasplante de tejidos, y alivia las graves implicaciones de enfermedades crónicas como la diabetes (resultado de los estudios que utilizan inductores de la HSP70 como el bimoclomol y el BRX-220). Otras enfermedades neurológicas, como las de Huntington, Parkinson y Alzheimer, o los casos de traumatismos neurológicos, muestran efectos beneficiosos si existe una sobreexpresión de HSP70 (y HSP40). Los inductores de la HSP70 son numerosos, e incluyen el cloruro de estaño (que mejora la tasa de éxito de los trasplantes de tejidos), la acetona de geranilo (protege a las neuronas contra la isquemia cerebral), el fármaco antiulceroso carbenoxolona y, probablemente, el más conocido: la aspirina, que potencia la síntesis de la HSP70.