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Oxidación omega

La oxidación omega ( ω-oxidación ) es un proceso de metabolismo de los ácidos grasos en algunas especies de animales. Se trata de una vía alternativa a la oxidación beta que, en lugar de implicar al carbono β, implica la oxidación del carbono ω (el carbono más alejado del grupo carboxilo del ácido graso). El proceso es normalmente una vía catabólica menor para los ácidos grasos de cadena media (10-12 átomos de carbono), pero se vuelve más importante cuando la oxidación β es defectuosa.

En los vertebrados, las enzimas para la oxidación ω se encuentran en el RE liso de las células del hígado y el riñón , en lugar de en las mitocondrias como ocurre con la oxidación β. Los pasos del proceso son los siguientes:

Después de estos tres pasos, cualquiera de los extremos del ácido graso se puede unir a la coenzima A. Luego, la molécula puede ingresar a la mitocondria y sufrir una oxidación β. Los productos finales tras sucesivas oxidaciones incluyen el ácido succínico , que puede entrar en el ciclo del ácido cítrico , y el ácido adípico .

El primer paso en la ω-oxidación, es decir, la adición de un residuo hidroxi al carbono omega de ácidos grasos saturados o insaturados de cadena corta, intermedia y larga, puede servir para producir o inactivar moléculas de señalización. En humanos, un subconjunto de ω-hidroxilasas unidas a microsomas del citocromo P450 (CYP450) (denominadas omega hidroxilasas del citocromo P450 ) metabolizan el ácido araquidónico (también conocido como ácido eicosatetraenoico) en ácido 20-hidroxieicosatetraenoico (20-HETE). [1] El 20-HETE posee una variedad de actividades en sistemas modelo animales y celulares, por ejemplo, contrae los vasos sanguíneos, altera la reabsorción renal de sal y agua y promueve el crecimiento de células cancerosas; Los estudios genéticos en humanos sugieren que el 20-HETE contribuye a la hipertensión , el infarto de miocardio y el accidente cerebrovascular (ver Ácido 20-hidroxieicosatetraenoico ). Entre la superfamilia CYP450, los miembros de las subfamilias CYP4A y CYP4F, es decir, CYP4A11 , CYP4F2 , CYP4F3 , se consideran las enzimas predominantes del citocromo P450 responsables en la mayoría de los tejidos de la formación de 20-HETE. [2] [3] [4] CYP2U1 [5] y CYP4Z1 [6] contribuyen a la producción de 20-HETE en una variedad más limitada de tejidos. Las citocromo ω-oxidasas, incluidas las que pertenecen a las subfamilias CYP4A y CYP4F y CYPU21, también ω-hidroxilatas y, por lo tanto, reducen la actividad de varios metabolitos de ácidos grasos del ácido araquidónico, incluidos LTB4 , 5-HETE , ácido 5-oxo-eicosatetraenoico , 12 -HETE y varias prostaglandinas que participan en la regulación de diversas respuestas inflamatorias, vasculares y de otro tipo en animales y humanos. [6] [7] Esta inactivación inducida por la hidroxilación puede ser la base de las funciones propuestas de los citocromos en la amortiguación de las respuestas inflamatorias y las asociaciones informadas de ciertas variantes de un solo nucleótido CYP4F2 y CYP4F3 con la enfermedad de Crohn humana y la enfermedad celíaca , respectivamente. [8] [9] [10]

Ver también

Referencias

  1. ^ Kroetz DL, Xu F (2005). "Regulación e inhibición de las omega-hidroxilasas del ácido araquidónico y la formación de 20-HETE". Revista Anual de Farmacología y Toxicología . 45 : 413–38. doi :10.1146/annurev.pharmtox.45.120403.100045. PMID  15822183.
  2. ^ Hoopes SL, García V, Edin ML, Schwartzman ML, Zeldin DC (julio de 2015). "Acciones vasculares del 20-HETE". Prostaglandinas y otros mediadores lipídicos . 120 : 9–16. doi :10.1016/j.prostaglandins.2015.03.002. PMC 4575602 . PMID  25813407. 
  3. ^ Edson, KZ; Rettie, AE (2013). "Enzimas CYP4 como posibles dianas farmacológicas: centrarse en la multiplicidad de enzimas, inductores e inhibidores, y la modulación terapéutica de las actividades de la ω-hidroxilasa del ácido graso y la sintasa del ácido 20-hidroxieicosatetraenoico (20-HETE)". Temas actuales en química medicinal . 13 (12): 1429–40. doi :10.2174/15680266113139990110. PMC 4245146 . PMID  23688133. 
  4. ^ Wu, Cheng-Chia; Gupta, Tanush; García, Víctor; Ding, Yan; Schwartzman, Michal L. (2014). "20-HETE y regulación de la presión arterial". Cardiología en revisión . 22 (1): 1–12. doi :10.1097/CRD.0b013e3182961659. PMC 4292790 . PMID  23584425. 
  5. ^ Chuang, SS; Helvig, C; Taimi, M; Ramshaw, HA; Colop, AH; Amad, M; Blanco, JA; Petkovich, M; Jones, G; Korczak, B (2004). "CYP2U1, un nuevo citocromo P450 específico del timo y del cerebro humano, cataliza la hidroxilación omega y (omega-1) de ácidos grasos". Revista de Química Biológica . 279 (8): 6305–14. doi : 10.1074/jbc.M311830200 . PMID  14660610.
  6. ^ ab Hardwick, James P. (2008). "Función del citocromo P450 omega hidroxilasa (CYP4) en el metabolismo de los ácidos grasos y las enfermedades metabólicas". Farmacología Bioquímica . 75 (12): 2263–75. doi : 10.1016/j.bcp.2008.03.004. PMID  18433732.
  7. ^ Kikuta, Y; Kusunose, E; Sumimoto, H; Mizukami, Y; Takeshige, K; Sakaki, T; Yabusaki, Y; Kusunose, M (1998). "Purificación y caracterización de omega-hidroxilasa de leucotrieno B4 de neutrófilos humanos recombinantes (citocromo P450 4F3)". Archivos de Bioquímica y Biofísica . 355 (2): 201–5. doi :10.1006/abbi.1998.0724. PMID  9675028.
  8. ^ Curley, CR; Monsuur, AJ; Wapenaar, MC; Rioux, JD; Wijmenga, C (2006). "Una pantalla candidata funcional para genes de la enfermedad celíaca". Revista europea de genética humana . 14 (11): 1215–22. doi : 10.1038/sj.ejhg.5201687 . PMID  16835590.
  9. ^ Corcos, Laurent; Lucas, Danièle; Le Jossic-Corcos, Catherine; Dréano, Yvonne; Simón, Brigitte; Plée-Gautier, Emmanuelle; Amet, Yolande; Salaün, Jean-Pierre (2012). "Citocromo P450 4F3 humano: estructura, funciones y perspectivas". Metabolismo de fármacos e interacciones farmacológicas . 27 (2): 63–71. doi :10.1515/dmdi-2011-0037. PMID  22706230.
  10. ^ Costea, Irina; Mack, David R.; Lemaitre, Rozenn N.; Israel, David; Marcil, Valerie; Ahmad, Ali; Amre, Devendra K. (2014). "Las interacciones entre la proporción de ácidos grasos poliinsaturados de la dieta y los factores genéticos determinan la susceptibilidad a la enfermedad de Crohn pediátrica". Gastroenterología . 146 (4): 929–31. doi : 10.1053/j.gastro.2013.12.034 . PMID  24406470.

enlaces externos