Biosíntesis de porfirinas en corteza cerebral y cerebelo de rata : Estudios sobre la porfobilinogeno - deaminasa. Empleo del ácido delta-aminolevúlico como generador de especies reactivas de oxígeno

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

1995

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Descripción:

Las porfirinas y sus derivados se encuentran ampliamentedistribuidas en la naturaleza. Son compuestos tetrapirrólicos quecumplen funciones fisiológicas fundamentales en todas las célulasvivas, formando parte como grupos prostéticos de una granvariedad de hemoproteínas, entre las que se hallan lahemoglobina, los citocromos, las peroxidasas, y la catalasa. La biosíntesis del hemo está estrictamente regulada. Si losmecanismos de control fallan o son defectuosos, la sintesis oacumulación de intermediarios en la cadena de dicha caminometabólico puede alcanzar niveles mayores que los normales. Estotrae como consecuencia la aparición de una serie de patologíasconocidas como porfirias, entre las cuales se destacan por suimportancia las porfirias hepáticas. Dentro de estas últimas seencuentra la porfiria aguda intermitente (PAI), caracterizadabioquímicamente por una sobreproducción hepática de ácidoδ-aminolevúlico (ALA) y porfobilinógeno (PBG), metabolitos queson excretados por orina. La afección enzimática de esta porfiriase encuentra a nivel de la enzima Porfobilinógeno - Deaminasa (PBG-D). Actualmente se conoce una gran cantidad de drogas quepueden desencadenar una crisis de porfiria aguda, siendo las máscomunes los hipnóticos, barbitúricos, sulfonamidas, esteroides,anestésicos y alcohol. A pesar de que el hígado es el órgano donde losintermediarios ALA y PBG se sintetizan en exceso, los síntomasclínicos predominantes pertenecen casi exclusivamente al sistemanervioso. Además, se ha estudiado extensamente la biosintesis deporfirinas en higado de distintas especies animales pero es muypoca la información existente acerca del metabolismo de lasporfirinas en el tejido nervioso. Dado estos antecedentes se decidió estudiar la enzima PBG-Dde corteza cerebral y de cerebelo de rata. En la etapa inicialdel presente trabajo se planeó determinar las condiciones óptimaspara la extracción y medición de la actividad de PBG-D. Una vezobtenida la enzima de ambas fuentes se desarrolló un método parala purificación de la misma y empleando la fracción parcialmentepurificada, se efectuaron estudios comparativos decaracterización y cinética. Por otra parte, aún se desconoce cuál es el mecanismo queocurre en la neuropatía porfirica durante los ataques agudos de PAI. Las distintas hipótesis involucran al ALA como agentesneurotóxico, aunque todavía está en discusión si éste atraviesa ono la barrera hematoencefálica, una vez ocurrida lasobreproducción hepática. Por otro lado el camino del hemopodríaestar también alterado en el tejido nervioso, contribuyendo adesencadenar los síntomas característicos de esta patología. Durante los últimos años se ha manejado la hipótesis que el ALA se autooxida generando especies reactivas de oxigeno (ROS)capaces de peroxidar los lípidos de las membranasy producir dañoa nivel celular, actuando estas especies comoagentes etiológicosde la PAI. Considerando lo expuesto, fue objetivo de la presente Tesisinvestigar la captación de ALA y su metabolización a PBG yporfirinas empleando como modelo el sistema de particulado decerebelo de rata. Para lograr este propósito en primer lugarhabia que determinar la viabilidad de los particulados, medidacomo incorporación de leucina a proteínas y como captación deglucosa. Sobre esta base, nuestro interés fue analizar larespuesta del particulado al agregado exógeno de ALA, variando lacantidad de proteína, la concentración de sustrato ALA y eltiempo de incubación. Paralelamente a estos estudios se determinó la distribuciónde los metabolitos sintetizados y se identificaron las porfirinasformadas por HPLC. Además fue importante establecer ladependencia energética del proceso de incorporación de ALA a lascélulas del particulado. En incubados a distintos tiempos y variando laconcentración de sustrato ALA, se evaluó la formación de ROS,midiendo marcadores de daño celular (TBARS y dienos conjugados) yse estudió el efecto de "scavengers" de ROS como la SOD, la CAT yel DMSO sobre la captación de ALA y la biosíntesis de PBG yporfirinas. Por otra parte y teniendo en cuenta que a los pacientes con PAI se les administra como tratamiento ácido fólico y una dietaen carbohidratos se resolvió llevar a cabo un estudio enparticulados de cerebelo acerca de la captación de glucosa enpresencia de ALA y el efecto de los distintos "scavengers". Comparativamentese analizó el efecto del ácido fólico sobre labiosintesis de porfirinas en particulado y sobre la actividad de PBG-D de corteza cerebral y de cerebelo de rata. Considerando la acción de las sulfonamidas comodesencadenantes de una PAI y dado que la sulfamerazina (SMZ)produce una inhibición no competitiva reversible de la PBG-D dehigado de rata, correlacionada con la inhibición encontrada invivo e in vitro en la PBG-Dde sangre de rata, se estudió elefecto de la SMZ sobre la biosintesis de porfirinas en el sistemade particulados, asi como también sobre la actividad de PBG-D decorteza cerebral y de cerebelo de rata. El conocimiento de la respuesta que brinden las célulasnerviosas al agregado de ALA exógeno es de sumo interés puespodrá contribuir posiblemente al desarrollo de nuevas estrategiasterapéuticas.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n2740_Princ