Biopterina

Las biopterinas son derivados de pterina que funcionan como cofactores enzimáticos endógenos en muchas especies animales y en algunas bacterias y hongos. El compuesto prototípico de esta clase es la biopterina (6-(1,2-dihidroxipropil)-pterina), como se muestra en el recuadro informativo. Las biopterinas actúan como cofactores de las hidroxilasas de aminoácidos aromáticos (AAAH), las cuales participan en la síntesis de varios neurotransmisores , como la dopamina , la noradrenalina , la adrenalina y la serotonina , además de diversas aminas traza . 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.

Al igual que las pterinas en general, las biopterinas presentan tautomería . En otras palabras, existen varias formas que se interconvierten fácilmente, diferenciándose por la posición de los átomos de hidrógeno. Por lo tanto, las representaciones de la estructura química pueden variar entre las distintas 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 glucosiltransferasa BPt específica. Es posible que tengan una función en la protección contra los rayos UV . ^{[ 3 ]}

BH4 es el principal cofactor activo. La síntesis de BH4 ocurre 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 la dihidrofolato reductasa . ^{[ 4 ]} Además, BH2 se recicla a BH4 por la dihidrobiopterina reductasa .

En la vía de novo , el GTP se convierte en 7,8-dihidroneopterina trifosfato por acción de la GTP ciclohidrolasa I (GTPCH-1, FolE ), que expande el anillo de imidazol del GTP en un átomo de carbono. El intermediario se convierte en 6-piruvoil-5,6,7,8-tetrahidropterina por acción de la 6-piruvoiltetrahidropterina sintasa , que elimina el fosfato y produce el sustituyente dicetona (piruvoilo). La etapa final está mediada por la sepiapterina reductasa . ^{[ 5 ]}

Existen diversos trastornos de la regulación de la biopterina.

Los defectos monogénicos que afectan al gen GCH1 bloquean el primer paso de la síntesis de biopterina y provocan distonía sensible a la dopamina , también conocida como síndrome de Segawa. Esto se debe a la función de la BH4 en la síntesis de neurotransmisores, incluida la dopamina, y se trata con suplementación de levodopa , que no requiere BH4 para su conversión en dopamina. Los defectos de GCH1 son autosómicos dominantes, lo que significa que basta con una sola copia del gen defectuoso para que se manifieste la enfermedad. Los modelos de ratón con genes inactivados 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 en las concentraciones de biopterina están relacionados con los trastornos del estado de ánimo, en particular la depresión. ^{[ 8 ]}

• Aspectos neurológicos del metabolismo de la biopterina

WiseGeek. (2012). ¿Qué es la biopterina? Recuperado de http://www.wisegeek.com/what-is-biopterin.htm