LA LACTOPEROXIDASA Es una enzima peroxidasa secretada por las glándulas mamarias mucosas, saliva, y otro que funciona como un agente antibacteriano natural. La lactoperoxidasa es un miembro de la familia de las enzimas peroxidasa hemo. Lactoperoxidasa cataliza la oxidación de un número de sustratos inorgánicos y orgánicos con peróxido de hidrógeno. Estos sustratos incluyen bromuro y yoduro y por lo tanto la lactoperoxidasa se pueden clasificar como una haloperoxidasa. Otra importante sustrato es tiocianato. Los productos oxidados producidos a través de la acción de esta enzima tienen actividades bactericidas potentes. Lactoperoxidasa junt ju nto o con co n sus su s sust su stra rato toss inor in orgá gáni nico coss de ione io nes, s, peró pe róxi xido do de hidr hi dróg ógen eno, o, y prod pr oduc ucto toss oxidados se conoce como el sistema de la lactoperoxidasa. El sistema de la lactoperoxidasa juega un papel importante en el sistema inmune innato por la eliminación de bacterias en la leche y las secreciones mucosas por lo tanto, el aumento del sistema de la lactoperoxidasa puede tener aplicaciones terapéuticas. Además, la adición o el aumento del sistema de la lactoperoxidasa tiene aplicaciones potenciales en el control de las bacterias en los alimentos y productos para el cuidado de la salud de los consumidores. Por otra parte, la lactoperoxidasa puede contribuir a la iniciación del cáncer de mama, a través de su capacidad para oxidar las hormonas estrogénicas productoras de radicales libres intermedios. Lactoperoxidasa SCN + H2O2 OSCN (Ion tiocianato) + (peróxido de hidrógeno) ------ (compuesto antibacteriano)
+
H2O
Estructura La estructura de la lactoperoxidasa se compone principalmente de alfa-hélices y dos cortos beta antiparalelas-capítulos y pertenece a la familia de las enzimas peroxidasa hemo que también incluye mieloperoxidasa, peroxidasa de eosinófilos, peroxidasa tiroidea, y la prostaglandina H sintasa. Un cofactor hemo se une cerca del centro de la proteína. Función Lactoperoxidasa cataliza la oxidación con peróxido de hidrógeno de varias moléculas aceptora. Fuente de peróxido de hidrógeno generalmente es la reacción de la glucosa con el oxígeno en presencia de la enzima glucosa oxidasa que también tiene lugar en la saliva. La glucosa, a su vez, se puede formar a partir de almidón en presencia de la enzima amiloglucosidasa la saliva.
Estos relativamente corta duración intermedios oxidados tienen potentes efectos bactericidas, por lo tanto, la lactoperoxidasa es parte del sistema de defensa antimicrobiana en los tejidos que expresan la lactoperoxidasa. El sistema de la lactoperoxidasa es eficaz para matar una amplia gama de microorganismos aerobios y anaerobios determinado. Investigación: "El efecto de las mezclas de peróxido de lactoperoxidasa-tiocianato-hidrógeno en bacterias depende de las condiciones experimentales Si las bacterias se cultivan después de la exposición al peróxido de lactoperoxidasa-tiocianato-hidrógeno en agar nutriente en condiciones aeróbicas, que no pueden crecer, mientras que ellos. crecer fácilmente en agar sangre en condiciones anaerobias ". En su capacidad antimicrobiana, lactoperoxidasa parece actúa sinérgicamente con la lactoferrina y la lisozima. Aplicaciones La lactoperoxidasa es un agente antimicrobiano eficaz. Por consiguiente aplicaciones de la lactoperoxidasa se están encontrando en la conservación de alimentos, cosméticos, y soluciones oftálmicas. Además lactoperoxidasa han encontrado aplicación en el tratamiento dental y herida. Finalmente lactoperoxidasa puede encontrar aplicación como agentes anti-virales y anti tumorales. Productos LÁCTEOS La lactoperoxidasa es un agente antimicrobiano eficaz y se utiliza como un agente antibacteriano en la reducción de la microflora bacteriana en la leche y los productos lácteos. La activación del sistema de la lactoperoxidasa mediante la adición de peróxido de hidrógeno y tiocianato se extiende la vida útil de la leche cruda refrigerada. Está bastante resistentes al calor y se utiliza como un indicador de overpasteurization de leche. La higiene bucal Un sistema de la lactoperoxidasa se afirma que es apropia da para el tratamiento de la gingivitis y paradentosis. Lactoperoxidasa se ha usado en la pasta dental o un enjuague bucal para reducir las bacterias orales y en consecuencia el ácido producido por las bacterias que. Productos COSMÉTICOS Una combinación de la lactoperoxidasa, la glucosa, la glucosa oxidasa, yoduro y tiocianato se afirma que es eficaz en las conservaciones de los cosméticos. EL CÁNCER Y LAS INFECCIONES VIRALES Conjugados de anticuerpos de la glucosa oxidasa y lactoperoxidasa para Se ha encontrado que eficaz en matar las células tumorales in vitro. Además, los macrófagos expuestos a la lactoperoxidasa son estimuladas para matar las células cancerosas. Peroxidasa generada hipotiocianito inhibe el virus del herpes simplex y virus de la inmunodeficiencia humana.
SIGNIFICADO CLÍNICO
Sistema INMUNE INNATO La lactoperoxidasa es una oxidorreductasa secretada de las glándulas mucosas salivales, mamarias, y otro q ue funciona como un agente antibacteriano natural. Por lo tanto, juega un papel importante en el sistema de defensa inmunológico. Hipotiocianito es uno de los intermediarios reactivos producidos por la actividad de la lactoperoxidasa en tiocianato y peróxido de hidrógeno producido por las proteínas de doble oxidasa 2, también conocido como DUOX2. La secreción de tiocianato en pacientes con fibrosis quística se reduce dando como resultado una reducción de la producción de la hipotiocianito antimicrobiana y por lo tanto contribuye al aumento del riesgo de infección de vías aéreas. El sistema de la lactoperoxidasa inhibió de manera eficiente Helicobacter pylori en tampón, sin embargo, en toda la saliva humana, que tenía un efecto antibacteriano más débil. El sistema de la lactoperoxidasa no atacó ADN y no f ue mutagénico para cualquiera de las cepas ensayadas. Sin embargo, bajo ciertas condiciones, el sistema de la lactoperoxidasa puede contribuir al estrés oxidativo. Se ha demostrado que la lactoperoxidasa en presencia de tiocianato puede desencadenar los efectos bactericidas y citotóxica de peróxido de hidrógeno bajo condiciones específicas, tales como cuando el peróxido de hidrógeno está presente en las mezclas de reacción en exceso de tiocianato.
El CÁNCER DE MAMA La oxidación del estradiol por la lactoperoxidasa es una posible fuente de estrés oxidativo en el cáncer de mama. La capacidad de la lactoperoxidasa para propagar una reacción en cadena que conduce al consumo de oxígeno y la acumulación de peróxido de hidrógeno intracelular podría explicar la base de ADN inducida por los radicales hidroxilo lesiones informó recientemente en tejido de cáncer de mama femenino. La lactoperoxidasa puede estar implicado en la carcinogénesis de m ama, debido a su capacidad para interactuar con las hormonas estrogénicas y oxidar a través de dos etapas de reacción de un electrón. Lactoperoxidasa reacciona con el fenólica Un anillo-de los estrógenos para producir radicales libres reactivos. Adem Ad emás ás,, la lact la ctop oper erox oxid idas asa a pued pu ede e acti ac tiva varr carc ca rcin inóg ógen enos os arom ar omát átic ico o y amin am inas as heterocíclicas y aumentar los niveles de unión de productos activados al ADN, lo que sugiere un papel potencial de la activación catalizada por lactoperoxidasa de carcinógenos en la etiología del cáncer de mama.
PEROXIDO Los peróxidos son sustancias que presentan un enlace oxígeno-oxígeno enlace oxígeno-oxígeno y que contienen el oxígeno en estado de oxidación −1. La fórmula general de los
peróxidos es Metal + (O -1)2-2. Generalmente se comportan como sustancias oxidantes. sustancias oxidantes. En contacto con material combustible pueden provocar incendios o incluso explosiones. Sin embargo, frente a oxidantes fuertes como el permanganato, el permanganato, pueden pueden actuar como reductor como reductor oxidándose a oxígeno elemental. Es importante puntualizar que el peróxido tiene carga. En pocas palabras, son óxidos que presentan mayor cantidad de oxígeno que un óxido normal y en su estructura manifiestan un enlace covalente sencillo apolar entre oxígeno y oxígeno.
SÍNTESIS El peróxido más conocido y principal compuesto de partida en la síntesis de otros peróxidos es el el peróxido de hidrógeno (H2O2). Hoy en día se suele obtener por autooxidación de naftohidroquinona. Antiguamente se utilizaba la formación de peróxido de bario o la hidrólisis de persulfatos que a su vez se generaban por electrólisis de sulfatos en disolución acuosa con altas densidades de corriente por superficie del electrodo. Muchas sustancias orgánicas pueden convertirse en hidroperóxidos en reacciones de autooxidación en presencia de luz y oxígeno atmosférico. Especialmente peligroso es la formación a partir de éteres ya que estos se transforman muy fácilmente y los peróxidos se suelen enriquecer en el residuo de una posterior destilación. Allí pueden producir explosiones muy fuertes. Muchos de los accidentes más trágicos de laboratorio se deben a este tipo de reacción. Por lo tanto antes de destilar cantidades mayores de estos disolventes hay que probar la presencia de peróxidos conpapel con papel impregnado de yoduro de potasio y almidón. La formación de un color azulado u oscuro indica la presencia de peróxido. (El peróxido oxida el yoduro a yodo elemental que, a su vez, forma con el almidón un complejo de inclusión del color característico oscuro).
PRESENCIA Los peróxidos se forman en pequeñas dosis en muchos procesos de oxidación vegetal. Para evitar su acumulación a concentraciones dañinas los organismos suelen disponer de una enzima, una enzima, la catalasa, catalasa, que cataliza la dismutación del peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno elemental. APLICACIONES Las aplicaciones de los peróxidos son muy versátiles. Pasan de la peluquería donde se emplean en tintes en tintes para aclarar el pelo hasta en en combustibles combustibles de cohetes. de cohetes. En la industria
química se utilizan en la obtención de los epóxidos, epóxidos, en diversas reacciones de oxidación, como iniciadores de reacciones r reacciones radicalaria adicalariass por ejemplo para endurecer poliésteres poliésteres o en la fabricación del glicerol del glicerol a partir del alcohol hidroxipropénico. El ácido peroxi-trifluoroacético –O –O –H) es un desinfectante (F3C –C(=O) – un desinfectante muy potente y se emplea como tal en la industria farmacéutica. En odontología se utiliza para el blanqueamiento de los dientes, ya sea aplicado en gel o en bandas impregnadas de peróxido en concentraciones de 9%, 16% y 25%. También para la decoloración del cabello.
ALDEHIDO-OXIDASA La aldehído oxidasa es una enzima de metabolización, situado en el compartimiento citosólico de los tejidos en muchos organismos. AO cataliza la oxidación de aldehídos en el ácido carboxílico, y además, cataliza la hydrozylation de algunos heterocycles.It también puede catalizar la oxidación de ambos productos intermedios oxidasa del citocromo P450 y la monoamina. AO juega un papel muy importante en la metabolización de numerosos fármacos. Reacción AO cata ca taliliza za la conv co nver er sión si ón de un alde al dehí hído do en pres pr esen enci cia a de oxíg ox íg eno en o y agua ag ua a un ácido y peróxido de hidrógeno. un aldehído + H2O + O2 un carboxilato + H2O2 + H + Aunq Au nque ue la enzi en zima ma util ut iliz iza a oxíg ox ígen eno o mole mo lecu cula larr como co mo acep ac epto torr de elec el ectr tr ones on es,, el átom át omo o de oxígeno que se incorpora en el pr oducto de carboxilato es agua, sin embargo, el mecanismo exacto de la reducción todavía no es conocido por AO.
El AO también cataliza la oxidación de heterociclos, que implica un ataque nucleofílico situado en el átomo de carbono al lado de la heteroátomo. Esto significa que la susceptibilidad al ataque nucleófilo de un heterociclo determina si heterociclo que es un sustrato adecuado para AO. Distribución de las especies La aldehído oxidasa es un miembro de la familia de proteínas molybd-flavo y tiene un perfil-como evolutiva muy compleja de los genes de AO varía en función de las especies animales. Los primates superiores, tales como seres humanos, tienen un solo gen AO funcionamiento, mientras que los roedores tienen cuatro genes AOX separadas. La población humana tiene tanto inactivos hAOX1 variantes alélicas funcionalmente y que codifican variantes de la enzima con diferentes actividades catalíticas. Actividad AO se ha encontrado que es mucho más activo en los primates superiores, aunque muchos factores pueden afectar a esta actividad, tales como el género, la edad, el tabaquismo, uso de drogas, y estados de enfermedad.
Distribución tisular La aldehído oxidasa está muy concentrada en el hígado, donde se oxida múltiples aldehídos y compuestos heterocíclicos nitrogenados, tales como fármacos contra el cáncer y inmunosupresor. Algunos actividad AO se ha situado en otras partes del cuerpo, incluyendo los pulmones, los riñones y el tracto gastrointestinal. Regulación La regulación de la expresión de AO todavía no se conoce completamente, aunque algunos estudios han demostrado que el gen AOX1 se regula por la vía de Nrf2. Algu Al guno noss inhi in hibi bido dore ress cono co noci cido doss de AO son so n comp co mpue uest stos os de este es tero roll y fe nol, no l, como co mo el estradiol. Otros incluyen amsacrina, 6,6 '-azopurine, clorpromazina, cimetidina, cianuro, dietilestilbestrol, genisteína, isovainillina, y metadona. Estructura AO es muy mu y simi si mi lar la r en secu se cuen enci cia a de amin am inoá oáci cido doss a la xant xa ntin ina a oxid ox idas asa. a. Los Lo s siti si tios os activos de AO se ha encontrado que tienen una estructura superpuesta a la de XO, en estudios con hígado de ratón. AO es un homodímero, y requiere FAD, molibdeno y dos 2FE-2S clusters como cofactores. Estos dos 2FE-2S cofactores cada unen a los dos distintos monómeros de 150 kDa de AO. Tres dominios separados albergan estos tres requisitos. Hay un 20 kDa N-terminal que se une a los dos 2FE-2S cofactores, un dominio de 40 kDa que proporciona un medio de unión a la FAD, y un C-terminal que alberga el molibdeno. Papel en el metabolismo de los fármacos Alde Al dehí hído do oxid ox idas asa a se cree cr ee que qu e ti enen en en un im pact pa cto o sign si gnifific icat ativ ivo o en la farm fa rmac acoc ocin inét étic ica. a. AO es capa ca pazz de oxid ox idar ar much mu chos os fárm fá rmac acos os en el híga hí gado do,, debi de bido do a su ampl am plia ia especificidad de sustrato. AO contribuye en gran medida a la eliminación hepática de fármacos y otros compuestos. Por ejemplo, AOX1 citoplásmica una enzima clave en la fase hepática de I metabolismo de varios xenobióticos. Por esta razón, los genes AOX son cada vez más importantes para comprender y controlar la industria de la droga terapéutica. Pfizer programa agonista TLR7 ha encontrado varias técnicas para cambiar el metabolismo de AO.
CATALSA La catalasa es una enzima una enzima perteneciente a la categoría de las oxidorreductasas las oxidorreductasas que cataliza que cataliza la descomposición del peróxido de hidrógeno (H202) 2 en oxígeno en oxígeno y agua. agua. Esta enzima utiliza como como cofactor cofactor al grupo hemo grupo hemo y al manganeso al manganeso..2 2 H2O2
2 H2O + O22
El peróxido de hidrógeno es un residuo del metabolismo celular metabolismo celular de muchos organismos vivos y tiene entre otras una función protectora contra microorganismos patógenos, principalmente anaerobios, principalmente anaerobios, pero dada su toxicidad debe transformarse rápidamente en compuestos menos peligrosos. Esta función la efectúa esta enzima que cataliza su descomposición en agua y oxígeno. Además la catalasa se usa en la industria textil para la eliminación del peróxido de hidrógeno. La ausencia congénita de catalasa es causante de una acatalasemia (o acatalasia), la enfermedad la enfermedad de Takahara que se manifiesta por la ausencia de actividad de la catalasa en los glóbulos los glóbulos rojos y con severas infecciones gangrenosas de la boca, pudiendo producir la pérdida de los dientes y graves destrucciones de los maxilares y regiones blandas que los cubre. El mecanismo completo de la catalasa no se conoce, aún así la reacción química se produce en dos etapas: H2O2 + Fe(III)-E → H2O + O=Fe(IV)-E H2O2 + O=Fe(IV)-E → H2O + Fe(III)-E + O 2 Donde Fe-E representa el núcleo de hierro de hierro del grupo hems grupo hems unido a la enzima que actúan como cofactores. como cofactores. La enzima se presenta en forma de homotetrámero y se localiza en los peroxisomas. Esta enzima puede actuar como una peroxidasa una peroxidasa para muchas sustancias orgánicas, especialmente para el etanol el etanol que actúa como donante de hidrógeno. Las enzimas de muchos microorganismos, como el Penicillium el Penicillium simplicissimum, simplicissimum, que exhiben actividad de catalasa y peroxidasa, son frecuentemente llamadas catalasas-peroxidasas. La catalasa es una enzima antioxidante común que es producida naturalmente en casi todos los organismos vivos. Las reacciones en la catálisis son importantes para la vida: ayudan a descomponer el peróxido de hidrógeno - un agente oxidante poderoso y dañino - en oxígeno y agua, previniendo la acumulación de burbujas de dióxido de carbono en la sangre. La catalasa es una enzima muy potente: una molécula de catalasa puede descomponer millones de moléculas de peróxido de hidrógeno en oxígeno y agua. También usa el peróxido de hidrógeno para oxidar las toxinas potencialmente dañinas del cuerpo, como el formaldehído, el ácido fórmico, alcohol y fenol.
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