Wikipedia

Plasmalóxeno

Os plasmalóxenos son un tipo de éter fosfolípido caracterizado pola presenza dun enlace vinil éter na posición sn-1 e un enlace éster na posición sn-2.[1][2][3] Nos mamíferos, a posición sn-1 deriva tipicamente de alcohois graxos C16:0, C18:0, ou C18:1, mentres que a posición sn-2 está ocupada xeralmente por ácidos graxos poliinsaturados. Os grupos de cabeza máis comúns presentes nos plasmalóxenos de mamíferos son a etanolamina (estes denomínanse plasmeniletanolaminas) ou colina (denominados plasmenilcolinas).

Exemplo dun plasmalóxeno fosfatidiletanolamina co característico enlace vinil éter na posición sn-1 e un enlace éster na posición sn-2.

Funcións editar

Os plasmalóxenos encóntranse en numerosos tecidos humanos, e son particularmente abondosos no sistema nervioso, o inmunitario e o cardiovascular.[1][2][3] No tecido cardíaco humano, case o 30–40% dos glicerofosfolípidos de colina son plasmalóxenos, e case o 30% dos glicerofosfolípidos do cerebro humano adulto e ata o 70% dos glicerofosfolípidos de etanolamina das vaíñas de mielina son tamén plasmalóxenos.[4]

Aínda que as funcións dos plasmalóxenos non foron totalmente esclarecidas, demostrouse que poden protexer as células de mamíferos contra os efectos daniños das especies reactivas do oxíxeno.[1][2][3] Ademais, foron sinalados como moléculas de sinalización celular e moduladores da dinámica das membranas.

Historia editar

Os plasmalóxenos foron descritos por primeira vez por Feulgen e Voit en 1924 baseándose en estudos de preparacións de cortes de tecidos.[1] Trataron ditos cortes de tecidos con ácido ou cloruro de mercurio como parte dun método de tinguidura dos núcleos. Isto deu lugar á rotura do enlace vinil éter do plasmalóxeno, rendendo aldehidos. Á súa vez, estes últimos reaccionaban cunha tinguidura de fucsina-ácido sulfuroso utilizada nesta técnica de tinguidura de núcleos e iso deu lugar a compostos coloreados dentro do citoplasma celular. Os plasmalóxenos recibiron o seu nome polo feito de que estes compostos coloreados estaban presentes na parte interna ou "plasmal" da célula.[1]

Biosíntese editar

 
Biosíntese de plasmalóxenos.

A biosíntese de plasmalóxenos (PLs) empeza coa asociación do encima da matriz dos peroxisomas GNPAT (glicerona fosfato acil transferase) e da AGPS (alquil-glicerona fosfato sintase) do lado luminal das membranas do peroxisomas.[5] Estes dous encimas poden interaccionar fisicamente un co outro para incrementar a súa eficiencia. Por esa razón, os fibroblastos con actividade AGPS teñen un nivel de actividade de GNPAT reducida.[6][7]

O primeiro paso da biosíntese é catalizada pola GNPAT. Este encima acila a dihidroxiacetona fosfato (DHAP) na posición sn-1. Isto vai seguido do cambio do grupo acilo por un grupo alquilo feito pola AGPS.[8] A 1-alquil-DHAP resultante é despois reducida a 1-O-alquil-2-hidroxi-sn-glicerofosfato (GPA) por unha acil/alquil-DHAP redutase localizada nas membranas dos peroxisomas e do retículo endoplasmático.[9] Todas as demias modificacións ocorren no retículo endoplasmático. Alí, unha alquil/acil GPA aciltransferase sitúa un grupo acilo na posición sn-2 e o grupo fosfato é retirado da molécula por unha ácido fosfatídico fosfatase para formar 1-O-alquil-2-acil-sn-glicerol.

Unha fosfotransferase que utiliza CDP-etanolamina forma 1-O-alquil-2-acil-sn-GPEtn. Despois de producirse a deshidroxenación nas posicións 1 e 2 do grupo alquilo por un sistema de tansporte de electróns e pola plasmeniletanolamina desaturase, fórmase finalmente o enlace vivnil éter do plasmalóxeno. A plasmenilcolina fórmase a partir de 1-O-alquil-2-acil-sn-glicerol pola acción da colina fosfotransferase. Como non hai unha plasmenilcolina desaturase, os plasmalóxenos de colina poden formarse só despois da hidrólise dos plasmalóxenos de etanolamina a 1-O-(1Z-alquenil)-2-acil-sn-glicerol, que pode ser modificado pola colina fosfotransferase e a CDP colina.[10][11]

Patoloxía editar

Os trastornos da bioxénese dos peroxisomas son trastornos xenéticos autosómicos recesivos caracterizados pola alteración da biosíntese de plasmalóxenos. Nestes casos, o encima peroxisómico GNPAT, necesario para os pasos iniciais da biosíntese dos plasmalóxenos, está mal localizado no citoplasma, onde é inactivo. Ademais, as mutacións xenéticas nos xenes da GNPAT ou AGPS poden orixinar deficiencias en plasmalóxenos, o que leva ao desenvolvemento da doenza condrodisplasia punctata rizomélica (RCDP) tipo 2 ou 3, respectivamente.[12] Neses casos, ambas as copias dos xenes da GNPAT ou da AGPS deben estar mutadas para que se manifeste a doenza. A diferenza do que ocorre ns trastornos da bioxénese dos peroxisomas, outros aspectos da ensamblaxe dos peroxisomas en pacientes de RCDP2 e RCDP3 son normais como tamén o é a súa capacidade de metabolización de ácidos graxos de cadea moi longa.

Posible asociación con doenzas editar

Os niveis reducidos de plasmalóxenos no tecido cerebral foron asociados coa enfermidade de Alzheimer,[13][14][15][16] a adrenoleucodistrofia ligada ao X,[17][18] e a síndrome de Down.[19]

Plasmalóxenos e evolución editar

Ademais de nos mamíferos, os plasmalóxenos tamén se encontran nos invertebrados e protozoos. Entre as bacterias atopáronse en moitas especies anaerobias dos Clostridia, Megasphaera, e Veillonella. Os plasmalóxenos parece que tiveron unha complexa historia evolutiva baseada no feito de que as súas vías biosintéticas difiren nos organismos aerobios e anaerobios.[20]

Recentemente, demostrouse que os glóbulos vermellos do sangue de humanos e grandes simios (chimpancés, bonobos, gorilas, e orangutáns) teñen diferenzas na súa composición de plasmalóxenos.[3] Os niveis de plasmalóxenos totais nos glóbulos vermellos son menores en humanos que en bonobos, chimpancés, e gorilas, pero maiores que nos orangutáns. Os datos de expresión xénica de todas estas especies servíronlle aos autores do estudo para especular que noutros tecidos de humanos e grandes simios tamén hai diferenzas nos niveis de plasmalóxenos. Aínda que se descoñecen as consecuencias destas diferenzas potenciais, estas diferenzas entre as especies poderían influír no funcionamento de órganos e en múltiples procesos biolóxicos.

Notas editar

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Nagan, N.; Zoeller, R. A. (2001). "Plasmalogens: Biosynthesis and functions". Progress in Lipid Research 40 (3): 199–229. doi:10.1016/S0163-7827(01)00003-0. PMID 11275267.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Gorgas, K.; Teigler, A.; Komljenovic, D.; Just, W. W. (2006). "The ether lipid-deficient mouse: Tracking down plasmalogen functions". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research 1763 (12): 1511–1526. doi:10.1016/j.bbamcr.2006.08.038. PMID 17027098.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 Moser, A. B.; Steinberg, S. J.; Watkins, P. A.; Moser, H. W.; Ramaswamy, K.; Siegmund, K. D.; Lee, D. R.; Ely, J. J.; Ryder, O. A.; Hacia, J. G. (2011). "Human and great ape red blood cells differ in plasmalogen levels and composition". Lipids in Health and Disease 10: 101. doi:10.1186/1476-511X-10-101. PMC 3129581. PMID 21679470.
  4. ↑ Farooqui, A. A.; Horrocks, L. A. (2001). "Plasmalogens: Workhorse lipids of membranes in normal and injured neurons and glia". The Neuroscientist : a review journal bringing neurobiology, neurology and psychiatry 7 (3): 232–245. PMID 11499402.
  5. ↑ P. Brites, H.R. Waterham, R.J. Wanders, Functions and biosynthesis of plasmalogens in health and disease, Biochim. Biophys. Acta 1636 (2004) 219–231.
  6. ↑ J. Biermann, W.W. Just, R.J. Wanders, H. Van Den Bosch, Alkyl-dihydroxyacetone phosphate synthase and dihydroxyacetone phosphate acyltransferase form a protein complex in peroxisomes, Eur. J. Biochem. 261 (1999) 492–499
  7. ↑ D. Hardeman, H. van den Bosch, Topography of ether phospholipid biosynthesis, Biochim. Biophys. Acta 1006 (1989) 1–8.
  8. ↑ A.J. Brown, F. Snyder, Alkyldihydroxyacetone-P synthase. Solubilization, partial purification, new assay method, and evidence for a ping-pong mechanism, J. Biol. Chem. 257 (1982) 8835–8839
  9. ↑ P.F. James, A.C. Lake, A.K. Hajra, L.K. Larkins, M. Robinson, F.G. Buchanan, R.A Zoeller, An animal cell mutant with a deficiency in acyl/alkyl-dihydroxyace- tone-phosphate reductase activity. Effects on the biosynthesis of ether-linked and diacyl glycerolipids, J. Biol. Chem. 272 (1997) 23540–23546
  10. ↑ T.C. Lee, Biosynthesis and possible biological functions of plasmalogens, Biochim. Biophys. Acta 1394 (1998) 129–145
  11. ↑ N.E. Braverman, A.B. Moser, Functions of plasmalogen lipids in health and disease, Biochim. Biophys. Acta (2012), doi:10.1016/j.bbadis.2012.05.008
  12. ↑ Wanders, R.; Waterham, H. (2006). "Peroxisomal disorders: the single peroxisomal enzyme deficiencies". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research 1763: 1707. doi:10.1016/j.bbamcr.2006.08.010. [1]
  13. ↑ Grimm, M. O. W.; Kuchenbecker, J.; Rothhaar, T. L.; Grösgen, S.; Hundsdörfer, B.; Burg, V. K.; Friess, P.; Müller, U.; Grimm, H. S.; Riemenschneider, M.; Hartmann, T. (2011). "Plasmalogen synthesis is regulated via alkyl-dihydroxyacetonephosphate-synthase by amyloid precursor protein processing and is affected in Alzheimer's disease". Journal of Neurochemistry 116 (5): 916–925. doi:10.1111/j.1471-4159.2010.07070.x. PMID 21214572.
  14. ↑ Han, X.; Holtzman, D. M.; McKeel Jr, D. W. (2001). "Plasmalogen deficiency in early Alzheimer's disease subjects and in animal models: Molecular characterization using electrospray ionization mass spectrometry". Journal of Neurochemistry 77 (4): 1168–1180. doi:10.1046/j.1471-4159.2001.00332.x. PMID 11359882.
  15. ↑ Farooqui, A. A.; Rapoport, S. I.; Horrocks, L. A. (1997). "Membrane phospholipid alterations in Alzheimer's disease: Deficiency of ethanolamine plasmalogens". Neurochemical research 22 (4): 523–527. doi:10.1023/A:1027380331807. PMID 9130265.
  16. ↑ Ginsberg, L.; Rafique, S.; Xuereb, J. H.; Rapoport, S. I.; Gershfeld, N. L. (1995). "Disease and anatomic specificity of ethanolamine plasmalogen deficiency in Alzheimer's disease brain". Brain Research 698 (1–2): 223–226. doi:10.1016/0006-8993(95)00931-F. PMID 8581486.
  17. ↑ Khan, M.; Singh, J.; Singh, I. (2008). "Plasmalogen deficiency in cerebral adrenoleukodystrophy and its modulation by lovastatin". Journal of Neurochemistry 106 (4): –––. doi:10.1111/j.1471-4159.2008.05513.x. PMC 2575097. PMID 18540993.
  18. ↑ Brites, P.; Mooyer, P. A. W.; El Mrabet, L.; Waterham, H. R.; Wanders, R. J. A. (2008). "Plasmalogens participate in very-long-chain fatty acid-induced pathology". Brain 132 (2): 482–492. doi:10.1093/brain/awn295. PMID 19022859.
  19. ↑ Murphy, E. J.; Schapiro, M. B.; Rapoport, S. I.; Shetty, H. U. (2000). "Phospholipid composition and levels are altered in Down syndrome brain". Brain Research 867 (1–2): 9–18. doi:10.1016/S0006-8993(00)02205-8. PMID 10837793.
  20. ↑ Goldfine, H. (2010). "The appearance, disappearance and reappearance of plasmalogens in evolution". Progress in Lipid Research 49 (4): 493–498. doi:10.1016/j.plipres.2010.07.003. PMID 20637230.

Véxase tamén editar

Ligazóns externas editar

Traído desde «https://gl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plasmalóxeno&oldid=5283500»