En 1929, el Dr. Einar Lundsgaard (1899-1968) descubrió que el músculo envenenado in vitro con ácido yodoacético es incapaz de producir lactato ya que la glucólisis del glucógeno muscular está bloqueada, lo que provoca que el músculo resulte en una contractura eléctricamente silenciosa. [3] [4] [ aclaración necesaria ] Fue recordar este descubrimiento lo que llevó al Dr. Brian McArdle en 1951, a especular que uno de sus pacientes que tenía contracturas musculares electromiográficamente silenciosas provocadas por actividad aeróbica de alta intensidad y actividad anaeróbica debía tener un mecanismo de glucógeno muscular defectuoso. [5]
Inhibidor de la peptidasa
El yodoacetato es un inhibidor irreversible de todas las peptidasas de cisteína , y el mecanismo de inhibición se produce a partir de la alquilación del residuo de cisteína catalítica (véase el esquema). En comparación con su derivado amida, la yodoacetamida , el yodoacetato reacciona sustancialmente más lentamente. Esta observación parece contradictoria con la reactividad química estándar, sin embargo, la presencia de una interacción favorable entre el ion imidazolio positivo de la histidina catalítica y el grupo carboxilo cargado negativamente del ácido yodoacético es la razón de la mayor actividad de la yodoacetamida. [6]
Posible terapia contra el cáncer
Varios estudios han demostrado que el yodoacetato tiene efectos antitumorales. En 2002, Fawzia Fahim demostró que "un único tratamiento con IAA en ratones con tumores aumentó significativamente los niveles de actividad de lactato deshidrogenasa (LDH) plasmática, mientras que también disminuyó significativamente los niveles de glucosa plasmática y proteína total hepática, ARN y ADN, en comparación con los controles normales". [7] En 1975, Melvin S. Rhein, Joyce A. Filppi y Victor S. Moore demostraron que el yodoacetato mejoraba la respuesta inmunitaria de la médula ósea. [8] En 1966, Charles A. Apffel, Barry G. Arnason y John H. Peters demostraron la actividad antitumoral del yodoacetato. [9]
Como subproducto de desinfección
El yoduro es un ion natural que se puede encontrar en muchas fuentes de agua y se oxida fácilmente con los desinfectantes de aguas residuales. Uno de los productos de la oxidación del yoduro es el ácido hipoyodoso o hipoyodito (HOI y OI − respectivamente), que son capaces de reaccionar con materiales orgánicos de fondo para generar subproductos de desinfección yodados (DBP), incluido el ácido yodoacético. En un estudio realizado por Plewa, et al., se determinó que el IAA era uno de los más citotóxicos de los estudiados, con una dosis letal media del orden de magnitud de 10 −5 M. Fue el más genotóxico de más de 60 DBP estudiados y es el DBP más genotóxico identificado hasta ahora. [10] El ácido yodoacético ha exhibido rasgos que lo indican como un carcinógeno potencial , sin embargo, no se ha demostrado que sea cancerígeno. [11] La tendencia continúa en teratogenicidad , con la potencia del ácido yodoacético superando la de sus análogos bromados y clorados. [12] Su toxicidad se correlaciona con su capacidad como agente alquilante , que modificará los residuos de cisteína en las proteínas. [13] Los ácidos monohaloacéticos son los más tóxicos, y la toxicidad aumenta con el tamaño del halógeno. El ácido yodoacético es más tóxico que el ácido bromoacético y mucho más tóxico que el ácido cloroacético . [14]
Referencias
^ Dippy, JFJ; Hughes, SRC; Rozanski, A. (1959). "Las constantes de disociación de algunos ácidos succínicos disustituidos simétricamente". Journal of the Chemical Society : 2492–2498. doi :10.1039/jr9590002492.
^ GHS: GESTIS 510268
^ Shorr, E.; Barker, SB; Malam, M. (18 de febrero de 1938). "La influencia del ácido yodoacético en el metabolismo respiratorio de los tejidos de los mamíferos". Science . 87 (2251): 168–169. Bibcode :1938Sci....87..168S. doi :10.1126/science.87.2251.168. ISSN 0036-8075. PMID 17740354.
^ Lundsgaard, E., Bioquímica. Z., 217.162 (1930).
^ Layzer, Robert B. (7 de febrero de 1985). "Enfermedad de McArdle en la década de 1980". New England Journal of Medicine . 312 (6): 370–371. doi :10.1056/NEJM198502073120609. ISSN 0028-4793. PMID 3855500.
^ Polgár, L. (1979). "Efectos de los isótopos de deuterio en la acilación de la papaína. Evidencia de la falta de catálisis básica general y de la interacción enzima-grupo saliente". Revista Europea de Bioquímica . 98 (2): 369–374. doi : 10.1111/j.1432-1033.1979.tb13196.x . PMID 488108.
^ Fahim, FA; Esmat, AY; Mady, EA; Ibrahim, EK (2003). "Actividades antitumorales del yodoacetato y el dimetilsulfóxido contra el crecimiento del carcinoma de Ehrlich sólido en ratones". Investigación biológica . 36 (2): 253–262. doi : 10.4067/S0716-97602003000200015 . PMID 14513720.
^ Rhein, MS; Filppi, JA; Moore, VS (1975). "Efecto del yodoacetato en la inmunocompetencia de la médula ósea de ratones AKR" (PDF) . Cancer Research . 35 (6): 1514–1519. PMID 1093673.
^ Apffel, CA; Arnason, BG; Peters, JH (1966). "Inducción de inmunidad tumoral con células tumorales tratadas con yodoacetato". Nature . 209 (5021): 694–696. Bibcode :1966Natur.209..694A. doi :10.1038/209694a0. PMID 5922128. S2CID 4296138.
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^ Richardson, Susan D.; Plewa, Michael J.; Wagner, Elizabeth D.; Shoeny, Rita; DeMarini, David M (2007). "Presencia, genotoxicidad y carcinogenicidad de subproductos de desinfección regulados y emergentes en el agua potable: una revisión y una hoja de ruta para la investigación". Mutation Research . 636 (1–3): 178–242. doi :10.1016/j.mrrev.2007.09.001. PMID 17980649.
Lectura adicional
Knap, AK; Pratt, RF (1991). "Inactivación de la beta-lactamasa de cisteína RTEM-1 por yodoacetato. Naturaleza de los grupos funcionales del sitio activo y comparaciones con la enzima nativa". Revista bioquímica . 273 (1): 85–91. doi :10.1042/bj2730085. PMC 1149883 . PMID 1989590.
Dickens, F. (1933). "Interacción de halogenacetatos y compuestos SH. La reacción de ácidos halogenacéticos con glutatión y cisteína. El mecanismo de envenenamiento por yodoacetato de la glioxalasa". Revista bioquímica . 27 (4): 1141–1151. doi :10.1042/bj0271141. PMC 1253000 . PMID 16745202.