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Articulo de referencia

peroxidasa tiroidea

La tiroperoxidasa , también llamada tiroperoxidasa ( TPO ), peroxidasa tiroidea específica o peroxidasa de yodo , es una enzima que se expresa principalmente en la tiroides , do...

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La tiroperoxidasa , también llamada tiroperoxidasa ( TPO ), peroxidasa tiroidea específica o peroxidasa de yodo , es una enzima que se expresa principalmente en la tiroides , donde se secreta en forma coloidal. La tiroperoxidasa oxida los iones yoduro para formar átomos de yodo que se unen a los residuos de tirosina de la tiroglobulina para la producción de tiroxina (T4 ) o triyodotironina (T3 ) , las hormonas tiroideas . [ 1 ] En los seres humanos, la tiroperoxidasa está codificada por el gen TPO . [ 2 ]

Función

Síntesis de la hormona tiroidea , con la peroxidasa tiroidea realizando los pasos de oxidación y conjugación que se ven en el centro-izquierda de la imagen. [ 3 ]

El yodo inorgánico ingresa al cuerpo principalmente como yoduro, I⁻ . Tras ingresar al folículo tiroideo (o célula folicular tiroidea) a través de un simportador de Na⁺ / I⁻ ( NIS) en el lado basolateral, el yoduro se transporta a través de la membrana apical hacia el coloide mediante pendrina , donde la tiroperoxidasa lo oxida a yodo atómico (I) o yodinio (I⁺ ) . Las reacciones químicas catalizadas por la tiroperoxidasa ocurren en la superficie externa de la membrana apical y están mediadas por peróxido de hidrógeno.

La "organificación del yodo", la incorporación de yodo a la tiroglobulina para la producción de hormona tiroidea, es inespecífica; es decir, no existe un intermediario unido a la TPO, sino que la yodación se produce a través de especies reactivas de yodo liberadas de la TPO. Las ascidias (tunicados o ascidias) y los anfioxos, parientes cercanos de los vertebrados entre los invertebrados, poseen un homólogo primitivo de la tiroides conocido como endostilo . No tienen un gen de tiroglobulina que produzca una proteína destinada específicamente a la síntesis de tiroxina, pero sí la producen. Presumiblemente, simplemente recurren a la acción inespecífica. [ 4 ]

Reacción catalizada

Una visión de nivel superior del proceso de conjugación (la primera y la segunda flecha).

Las reacciones registradas en la Comisión de Enzimas con el número 1.11.1.8 son:

  1. Conversión de yoduro a diyodo , 2 I − + H 2 O 2 + 2 H + = I 2 + 2 H 2 O
  2. Generación de 3-yodo-tirosina , [tiroglobulina]-L-tirosina L-tirosina+ I − + H 2 O 2 + H + = [tiroglobulina]-3-yodo-L-tirosina 3-yodo-L-tirosina+ 2 H 2 O
  3. Generación de 3,5-yodo-tirosina , [tiroglobulina]-3-yodo-L-tirosina 3-yodo-L-tirosina+ I − + H 2 O 2 + H + = [tiroglobulina]-3,5-diyodo-L-tirosina 3,5-Diyod-L-Tirosina+ 2 H 2 O
  4. Acoplamiento para producir T4 , 2 [tiroglobulina]-3,5-diiodo-L-tirosina 3,5-Diyod-L-Tirosina+ H2O2 = [tiroglobulina]-L-tiroxina + [ tiroglobulina] -dehidroalanina + 2 H2O
  5. Acoplamiento para producir T3 , [tiroglobulina]-3-yodo-L-tirosina +3-yodo-L-tirosina [tiroglobulina]-3,5-diyodo-L-tirosina + H2O2 3,5-Diyod-L-Tirosina= [ tiroglobulina]-3,3',5-triyodo-L-tironina + [tiroglobulina]-dehidroalanina + 2 H2O

Sin embargo, en vista de la organificación no específica por parte de TPO, sería útil distinguir cuáles acciones son las funciones "verdaderas" de TPO. Según el modelo de Kessler et al. (2008), las funciones reales de TPO son: [ 4 ]

  • Conversión de yoduro a diyodo , como en la reacción (1) anterior. El I₂ producido reaccionaría con OH⁻ para formar HOI , que reacciona con el residuo de tirosilo en proteínas como la tiroglobulina, lo que explica las reacciones (2) y (3) anteriores.
  • Generación de radicales libres a partir de residuos de tirosilo, 3-iodotirosilo (MIT) y 3,5-diiodotirosilo (DIT) o sus formas libres. Estos radicales libres se acoplan con proteínas yodadas (como la [tiroglobulina]-3,5-diiodo-L-tirosina) para llevar a cabo las reacciones (4) y (5).

Ambas acciones están mediadas por la forma oxidada de TPO, TPO-O, producida por la reacción de TPO con peróxido de hidrógeno. [ 4 ]

Reacciones secundarias

La T3 se produce cuando un radical libre MIT se acopla a un residuo DIT en una proteína. El acoplamiento de DIT a MIT en orden inverso produce una sustancia, rT3 , que es biológicamente inactiva. [ 5 ] [ 6 ] También se sabe que la T2 y la T1 ocurren de forma natural . [ 7 ]

Estimulación e inhibición

La TPO es estimulada por la TSH , lo que aumenta la expresión génica.

La TPO es inhibida por fármacos tioamidas , como el propiltiouracilo y el metimazol . [ 8 ] En ratas de laboratorio con ingesta insuficiente de yodo, la genisteína ha demostrado inhibir la TPO. [ 9 ]

Importancia clínica

La peroxidasa tiroidea es un epítopo frecuente de autoanticuerpos en la enfermedad tiroidea autoinmune, y estos anticuerpos se denominan anticuerpos anti-peroxidasa tiroidea (anticuerpos anti-TPO). Esto se asocia con mayor frecuencia a la tiroiditis de Hashimoto . Por lo tanto, la determinación del título de anticuerpos puede utilizarse para evaluar la actividad de la enfermedad en pacientes que han desarrollado dichos anticuerpos. [ 10 ] [ 11 ]

Uso diagnóstico

En la inmunohistoquímica diagnóstica , la expresión de la peroxidasa tiroidea (TPO) se pierde en el carcinoma papilar de tiroides . [ 12 ]

Biotecnología

La capacidad de la TPO para acoplar residuos de tirosina de forma no selectiva se ha utilizado para modificar etiquetas de proteínas . [ 13 ]

Véase también

anticuerpos antitiroideos

Referencias

  1. ↑ Ruf J, Carayon P (enero de 2006). "Aspectos estructurales y funcionales de la peroxidasa tiroidea" . Archives of Biochemistry and Biophysics . 445 (2): 269– 77. doi : 10.1016/j.abb.2005.06.023 . PMID 16098474 . 
  2. ↑ Kimura S, Kotani T, McBride OW, Umeki K, Hirai K, Nakayama T, Ohtaki S (agosto de 1987). "Peroxidasa tiroidea humana: secuencia completa de ADNc y proteína, mapeo cromosómico e identificación de dos ARNm empalmados alternativamente" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 84 (16): 5555– 9. Bibcode : 1987PNAS...84.5555K . doi : 10.1073/pnas.84.16.5555 . PMC 298901. PMID 3475693 .  
  3. ↑ Walter F., PhD. Boron (2003). Fisiología médica: un enfoque celular y molecular . Elsevier/Saunders. pág. 1300. ISBN  1-4160-2328-3.
  4. 1 2 3 Kessler J, Obinger C, Eales G (julio de 2008). "Factores que influyen en el estudio de las especies de yodo generadas por la peroxidasa e implicaciones para la síntesis de tiroglobulina". Thyroid . 18 (7): 769– 74. doi : 10.1089/thy.2007.0310 . PMID 18631006 . 
  5. ↑ Rousset B, Dupuy C, Miot F, Dumont J (2000). "Capítulo 2 Síntesis y secreción de la hormona tiroidea" . En Feingold KR, Anawalt B, Boyce A, Chrousos G (eds.). Endotext . South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc. PMID 25905405. Consultado el 23 de noviembre de 2022 . 
  6. ↑ Li D, Zhang Y, Fan Z, Chen J, Yu J (noviembre de 2015). "Acoplamiento de cromóforos con comportamientos de luminiscencia exactamente opuestos en organosilicas mesoestructuradas para una emisión multicolor de alta eficiencia" . Chemical Science . 6 (11): 6097– 6101. doi : 10.1039/c5sc02044a . PMC 6054107. PMID 30090223 .  
  7. ↑ Grozinsky-Glasberg S, Fraser A, Nahshoni E, Weizman A, Leibovici L (julio de 2006). "Terapia combinada de tiroxina y triyodotironina frente a monoterapia con tiroxina para el hipotiroidismo clínico: metaanálisis de ensayos controlados aleatorizados" . The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism . 91 (7): 2592– 2599. doi : 10.1210/jc.2006-0448 . PMID 16670166 . 
  8. ↑ Nagasaka A, Hidaka H (julio de 1976). "Efecto de los agentes antitiroideos 6-propil-2-tiouracilo y 1-metil-2-mercaptoimidazol sobre la peroxidasa de yodo tiroidea humana". The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism . 43 (1): 152–8 . doi : 10.1210/jcem-43-1-152 . PMID 947933 . 
  9. ↑ Doerge DR, Sheehan DM (junio de 2002). "Actividad bociógena y estrogénica de las isoflavonas de soja" . Environmental Health Perspectives . 110 (Supl. 3): 349–53 . Bibcode : 2002EnvHP.110S.349D . doi : 10.1289/ehp.02110s3349 . PMC 1241182. PMID 12060828 .  
  10. ↑ McLachlan SM, Rapoport B (2000). "Respuesta autoinmune a la tiroides en humanos: peroxidasa tiroidea: el denominador autoantigénico común". International Reviews of Immunology . 19 (6): 587– 618. doi : 10.3109/08830180009088514 . PMID 11129117. S2CID 11431166 .  
  11. ↑ Chardès T, Chapal N, Bresson D, Bès C, Giudicelli V, Lefranc MP, Péraldi-Roux S (junio de 2002). "El repertorio de autoanticuerpos anti -tiroperoxidasa humanos en las enfermedades tiroideas autoinmunes de Graves y Hashimoto" (PDF) . Immunogenetics . 54 (3): 141– 57. doi : 10.1007/s00251-002-0453-9 . PMID 12073143. S2CID 2701974 .  
  12. ↑ Tanaka T, Umeki K, Yamamoto I, Sugiyama S, Noguchi S, Ohtaki S (mayo de 1996). "Pérdida inmunohistoquímica de peroxidasa tiroidea en carcinoma papilar de tiroides: fuerte supresión de la expresión del gen de la peroxidasa". The Journal of Pathology . 179 (1): 89– 94. doi : 10.1002/(SICI)1096-9896(199605)179:1 < 89::AID - PATH546 > 3.0.CO ; 2-R . PMID 8691351. S2CID 26045198 .  
  13. ↑ Marmelstein AM, Lobba MJ, Mogilevsky CS, Maza JC, Brauer DD, Francis MB (18 de marzo de 2020). "Acoplamiento oxidativo mediado por tirosinasa de etiquetas de tirosina en péptidos y proteínas" (PDF) . Journal of the American Chemical Society . 142 (11): 5078– 5086. Bibcode : 2020JAChS.142.5078M . doi : 10.1021/jacs.9b12002 .