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Malondialdehído

El malondialdehído pertenece a la clase de los β-dicarbonilos. El malondialdehído es un compuesto altamente reactivo que se presenta en forma de enol , líquido incoloro . [2] Es un metabolito fisiológico y un marcador de estrés oxidativo .

Estructura y síntesis

El malondialdehído existe principalmente como su enol , la hidroxiacroleína: [2]

CH 2 (CHO) 2 → HOC (H) = CH-CHO

En los disolventes orgánicos, el isómero cis es el preferido, mientras que en el agua predomina el isómero trans . El equilibrio es rápido y no tiene importancia para muchos fines.

En el laboratorio se puede generar in situ mediante la hidrólisis de su acetal 1,1,3,3-tetrametoxipropano , que está disponible comercialmente y es estable, a diferencia del malondialdehído. [2] El malondialdehído se desprotona fácilmente para dar la sal sódica del enolato (pf 245 °C).

Biosíntesis y reactividad

El malondialdehído resulta de la peroxidación lipídica de ácidos grasos poliinsaturados . [3] Es un producto destacado en la síntesis de tromboxano A2 , en la que la ciclooxigenasa 1 o la ciclooxigenasa 2 metabolizan el ácido araquidónico a prostaglandina H2 por las plaquetas y una amplia gama de otros tipos de células y tejidos. Este producto es metabolizado además por la tromboxano sintasa a tromboxano A2 , ácido 12-hidroxiheptadecatrienoico y malonildialdehído. Alternativamente, puede reorganizarse de forma no enzimática a una mezcla de isómeros 8-cis y 8-trans del ácido 12-hidroxieicosaheptaenoico más malonildialdehído (véase Ácido 12-hidroxiheptadecatrienoico ). [4] El grado de peroxidación lipídica se puede estimar por la cantidad de malondialdehído en los tejidos. [3]

Las especies reactivas de oxígeno degradan los lípidos poliinsaturados , formando malondialdehído. [5] Este compuesto es un aldehído reactivo y es una de las muchas especies reactivas de electrófilos que causan estrés tóxico en las células y forman aductos proteicos covalentes denominados "productos finales de lipoxidación avanzada" (ALE), en analogía con los productos finales de glicación avanzada (AGE). [6] La producción de este aldehído se utiliza como biomarcador para medir el nivel de estrés oxidativo en un organismo. [7] [8]

El malondialdehído reacciona con la desoxiadenosina y la desoxiguanosina en el ADN, formando aductos de ADN , el principal de los cuales es M 1 G , que es mutagénico . [9] El grupo guanidina de los residuos de arginina se condensa con malondialdehído para dar 2-aminopirimidinas.

La aldehído deshidrogenasa ALDH1A1 humana es capaz de oxidar el malondialdehído.

Análisis

El malondialdehído y otras sustancias reactivas tiobarbitúricas (TBARS) se condensan con dos equivalentes de ácido tiobarbitúrico para dar un derivado rojo fluorescente que puede analizarse espectrofotométricamente. [2] [10] El 1-metil-2-fenilindol es un reactivo alternativo más selectivo. [2]

Peligros y patología

El malondialdehído es reactivo y potencialmente mutagénico. [11] Se ha encontrado en aceites comestibles calentados, como los de girasol y palma. [12]

Según un estudio, las córneas de pacientes con queratocono y queratopatía ampollosa tienen niveles elevados de malondialdehído. [13] El MDA también se puede encontrar en secciones de tejido de articulaciones de pacientes con osteoartritis . [14]

Los niveles de malondialdehído también pueden considerarse (como un marcador de peroxidación lipídica ) para evaluar el daño a la membrana en los espermatozoides; esto es crucial porque el estrés oxidativo afecta la función de los espermatozoides al alterar la fluidez y la permeabilidad de la membrana y perjudicar la competencia funcional de los espermatozoides. [15]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcd Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0377". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  2. ^ abcde V. Nair, CL O'Neil, PG Wang "Malondialdehyde", Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis , 2008, John Wiley & Sons, Nueva York. doi :10.1002/047084289X.rm013.pub2 Fecha de publicación del artículo en línea: 14 de marzo de 2008
  3. ^ ab Davey MW1, Stals E, Panis B, Keulemans J, Swennen RL (2005). "Determinación de alto rendimiento de malondialdehído en tejidos vegetales". Analytical Biochemistry . 347 (2): 201–207. doi :10.1016/j.ab.2005.09.041. PMID  16289006.{{cite journal}}: CS1 maint: nombres múltiples: lista de autores ( enlace ) CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  4. ^ Rouzer, Carol A.; Marnett, Lawrence J. (2003). "Mecanismo de oxigenación por radicales libres de ácidos grasos poliinsaturados por ciclooxigenasas". Chemical Reviews . 103 (6): 2239–2304. doi :10.1021/cr000068x. PMID  12797830.
  5. ^ Pryor WA, Stanley JP (1975). "Carta: Un mecanismo sugerido para la producción de malondialdehído durante la autooxidación de ácidos grasos poliinsaturados. Producción no enzimática de endoperóxidos de prostaglandina durante la autooxidación". J. Org. Chem . 40 (24): 3615–7. doi :10.1021/jo00912a038. PMID  1185332.
  6. ^ Farmer EE, Davoine C (2007). "Especies electrófilas reactivas". Curr. Opin. Plant Biol . 10 (4): 380–6. Bibcode :2007COPB...10..380F. doi :10.1016/j.pbi.2007.04.019. PMID  17646124.
  7. ^ Moore K, Roberts LJ (1998). "Medición de la peroxidación lipídica". Free Radic. Res . 28 (6): 659–71. doi :10.3109/10715769809065821. PMID  9736317.
  8. ^ Del Rio D, Stewart AJ, Pellegrini N (2005). "Una revisión de estudios recientes sobre el malondialdehído como molécula tóxica y marcador biológico del estrés oxidativo". Nutr Metab Cardiovasc Dis . 15 (4): 316–28. doi :10.1016/j.numecd.2005.05.003. PMID  16054557.
  9. ^ Marnett LJ (1999). "Peroxidación lipídica: daño del ADN por malondialdehído". Mutat. Res . 424 (1–2): 83–95. Bibcode :1999MRFMM.424...83M. doi :10.1016/S0027-5107(99)00010-X. PMID  10064852.
  10. ^ "Ensayo de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS)". www.amdcc.org . Archivado desde el original el 14 de septiembre de 2006.
  11. ^ Hartman PE, Mutágenos putativos y carcinógenos en alimentos. IV. Malonaldehído (malondialdehído) Environ Mutagen. 1983;5(4):603-7
  12. ^ Dourerdjou, P.; Koner, BC (2008), Efecto de diferentes recipientes de cocción en la peroxidación lipídica inducida por calor de diferentes aceites comestibles", Journal of Food Biochemistry, 32: 740–751. doi :10.1111/j.1745-4514.2008.00195.x
  13. ^ Buddi R, Lin B, Atilano SR, Zorapapel NC, Kenney MC, Brown DJ (marzo de 2002). "Evidencia de estrés oxidativo en enfermedades corneales humanas". J. Histochem. Cytochem. 50 (3): 341–51. doi : 10.1177/002215540205000306 . PMID  11850437.
  14. ^ Tiku ML, Narla H, Jain M, Yalamanchili P (2007). "La glucosamina previene la degradación del colágeno in vitro en los condrocitos al inhibir las reacciones avanzadas de lipoxidación y la oxidación de proteínas". Arthritis Research & Therapy . 9 (4): R76. doi : 10.1186/ar2274 . PMC 2206377 . PMID  17686167. 
  15. ^ Collodel, G.; Moretti, E.; Micheli, L.; Menchiari, A.; Moltoni, L.; Cerretani, D. (marzo de 2015). "Características del semen y niveles de malondialdehído en hombres con diferentes problemas reproductivos". Andrología . 3 (2): 280–286. doi : 10.1111/andr.297 . PMID  25331426. S2CID  28027300.