Ciencia para todos desde el CEBAS

José A. Hernández Cortés. Investigador Científico del CEBAS-CSIC

En el capítulo anterior describíamos los mecanismos de defensa antioxidantes no enzimáticos, así que toca hablar ahora de los antioxidantes enzimáticos.

ANTIOXIDANTES ENZIMÁTICOS

– El único enzima conocido en la eliminación de radicales O2.- es la superóxido dismutasa (SOD). En realidad existe tres isoenzimas diferentes dependiendo del metal presente en su centro activo (Mn-SOD, Fe-SOD o Cu,Zn-SOD). Este grupo de metaloenzimas cataliza la dismutación del radical superóxido hasta H2O2 y O2:SOD

– El H2O2 puede ser eliminado directamente por la enzima catalasa o bien por la acción de ascorbato peroxidasa (APX), peroxidasas (POX; enzimas muy abundantes en la pared celular y en las vacuolas que eliminan H2O2 utilizando diferentes compuestos fenólicos como poder reductor), glutatión peroxidasa (que elimina H2O2 e hidroperóxidos lipídicos empleando GSH como poder reductor) o peroxiredoxinas usando diferentes moléculas reductoras.

Además, esta batería de enzimas está apoyada por otras enzimas que actúan regenerando moléculas antioxidantes que son empleadas por las enzimas eliminadoras de H2O2. En este grupo, destacan las enzimas deshidroascorbato reductasa y  (DHAR) monodeshidroascorbato reductasa (MDHAR) cuya acción es la de regenerar ascorbato o vitamina C. Glutatión reductasa (GR) regenera glutatión reducido (GSH) que es empleado por la DHAR en el reciclaje del ascorbato. Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PDH) produce NADPH, que es empleado por la actividad GR en el reciclaje del GSH a partir de glutatión oxidado (GSSG).

Las enzimas APX, GR, MDHAR y DHAR actúan de forma coordinada en un ciclo llamada ciclo ascorbato-glutatión (ASC-GSH), cuya función es la de eliminar H2O2 y regenerar los antioxidantes no enzimáticos ascorbato y GSH, los cuales ya describimos en el capítulo anterior.

ASC-GSH

Tanto en nuestro organismo como en las plantas, cuando la generación de ROS supera a los mecanismos de defensa antioxidantes se produce un estrés oxidativo a nivel celular que puede desencadenar una muerte celular. Esto está asociado a la aparición de determinadas patologías en los seres vivos, tales como cáncer, enfermedades cardiovasculares, Alzheimer, Parkinson, esclerosis, entre otras.

Pero, como ya comentamos anteriormente  (https://cienciacebas.wordpress.com/2012/11/05/especies-reactivas-del-oxigeno-amigos-o-enemigos/) las ROS no solo son agentes dañinos para las células, también son usados como mensajeros en cascadas de señalización en una gran variedad de procesos celulares. Por ejemplo, en las plantas las ROS actúan como segundos mensajeros en procesos tan vitales como el desarrollo vegetal y las respuestas de defensa. En animales, las plaquetas, que participan en la reparación de heridas y homeostasis de la sangre, liberan ROS para reclutar más plaquetas en los sitios de lesión. Estas también proporcionan un enlace a la adaptación del sistema inmune a través del reclutamiento de glóbulos blancos. El sistema inmunitario también usa los efectos tóxicos de las ROS haciendo de ellos una parte central de su mecanismo para matar a los agentes patógenos.

Por lo tanto, la función de las ROS en el metabolismo es dual; resultan tóxicos para la célula cuando se acumulan en exceso pero a determinados niveles se ha demostrado que pueden funcionar como moléculas bio-señalizadoras.

oxidative stress

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s

Nube de etiquetas

A %d blogueros les gusta esto: