Las biopterinas son derivados de pterina que funcionan como cofactores enzimáticos endógenos en muchas especies de animales y en algunas bacterias y hongos. El compuesto prototípico de la clase es la biopterina (6-(1,2-dihidroxipropil)-pterina), como se muestra en el cuadro de información. Las biopterinas actúan como cofactores de las hidroxilasas de aminoácidos aromáticos (AAAH), que participan en la síntesis de una serie de neurotransmisores que incluyen dopamina , norepinefrina , epineferina y serotonina , junto con varias trazas de aminas . La síntesis de óxido nítrico también utiliza derivados de biopterina como cofactores. En humanos, la tetrahidrobiopterina (BH4) es el cofactor endógeno de las enzimas AAAH.
Como ocurre con las pterinas en general, las biopterinas exhiben tautomerismo . En otras palabras, hay varias formas que se interconvierten fácilmente y se diferencian por la ubicación de los átomos de hidrógeno. Por lo tanto, las representaciones de la estructura química pueden variar entre fuentes. [1]
Los compuestos de biopterina que se encuentran en el cuerpo animal incluyen BH4 , el radical libre [2] BH3• y la forma semioxidada BH2 . La forma completamente oxidada, es decir, la "biopterina" propiamente dicha, tiene poca importancia biológica.
Las bacterias producen varios glucósidos únicos de biopterina (y también de otras pterinas), utilizando una BPt glucosiltransferasa específica. Pueden tener una función de protección UV . [3]
BH4 es el principal cofactor activo. La síntesis de BH4 se produce a través de dos vías principales; la vía de novo implica tres pasos enzimáticos y procede de GTP , mientras que la vía de rescate convierte la sepiapterina en BH4 utilizando dihidrofolato reductasa . [4] Además, la dihidrobiopterina reductasa recicla BH2 a BH4 .
En la vía de novo , el GTP se convierte en trifosfato de 7,8-dihidro neopterina mediante la GTP ciclohidrolasa I (GTPCH-1, FolE ), que expande el anillo de imidazol en el GTP en un carbono. El intermedio se convierte en 6-piruvoil-5,6,7,8-tetrahidropterina mediante la 6-piruvoiltetrahidropterina sintasa , que elimina el fosfato y produce el sustituyente dicetona (piruvoil). La etapa final está mediada por la sepiapterina reductasa . [5]
Existen varios trastornos de la regulación de la biopterina.
Los defectos de un solo gen que afectan al gen GCH1 bloquean el primer paso en la síntesis de biopterina y provocan una distonía sensible a la dopamina , también conocida como síndrome de Segawa. Esto se debe al papel de la BH4 en la síntesis de neurotransmisores, incluida la dopamina, y se trata con suplementos de levodopa , que no requiere BH4 para su conversión en dopamina. Los defectos de GCH1 son autosómicos dominantes, lo que significa que solo se requiere una copia defectuosa del gen para que se produzca la afección. Los modelos de ratón con genes knockout que bloquean completamente la síntesis de biopterina mueren poco después del nacimiento debido a su incapacidad para producir catecolaminas y neurotransmisores. [6]
Los trastornos de la síntesis de biopterina también son causa de hiperfenilalaninemia; El metabolismo de la fenilalanina requiere BH4 como cofactor. [7]
En psiquiatría, se ha planteado la hipótesis de que los desequilibrios de las concentraciones de biopterina están relacionados con trastornos del estado de ánimo, en particular la depresión. [8]
WiseGeek. (2012). ¿Qué es la biopterina?. Obtenido de http://www.wisegeek.com/what-is-biopterin.htm