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Lipofuscina

Imagen confocal de una neurona motora espinal que muestra gránulos de lipofuscina teñidos de azul y amarillo. Micrografía que muestra un cúmulo de partículas de lipofuscina (fle...

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Imagen confocal de una neurona motora espinal que muestra gránulos de lipofuscina teñidos de azul y amarillo.
Micrografía que muestra un cúmulo de partículas de lipofuscina (flecha) en una célula nerviosa del cerebro; tinción con azul de toluidina ; barra de escala = 10 micras (0,01 milímetros).

La lipofuscina es el nombre que reciben los finos gránulos de pigmento amarillo-marrón compuestos de residuos lipídicos de la digestión lisosomal . [ 1 ] [ 2 ] Se considera uno de los pigmentos de envejecimiento o de "desgaste", presente en el hígado , riñón , músculo cardíaco , retina, glándulas suprarrenales , células nerviosas y células ganglionares . [ 3 ]

Formación y rotación

Micrografía que muestra lipofuscina, en marrón/amarillo, en una biopsia hepática con hepatocitos en vidrio esmerilado ; tinción de H&E.

La lipofuscina parece ser el producto de la oxidación de ácidos grasos insaturados y puede ser sintomática de daño en la membrana, o daño a las mitocondrias y los lisosomas . Además de un alto contenido lipídico, se sabe que la lipofuscina contiene azúcares y metales, incluidos mercurio , aluminio , hierro , cobre y zinc . [ 4 ] También se acepta que la lipofuscina está compuesta por proteínas oxidadas (30-70%) y lípidos (20-50%). [ 5 ] Es un tipo de lipocromo [ 6 ] y se dispone específicamente alrededor del núcleo.

La acumulación de material similar a la lipofuscina puede ser el resultado de un desequilibrio entre los mecanismos de formación y eliminación. Dicha acumulación puede ser inducida en ratas mediante la administración de un inhibidor de proteasa ( leupeptina ); después de un período de tres meses, los niveles del material similar a la lipofuscina vuelven a la normalidad, lo que indica la acción de un mecanismo de eliminación significativo. [ 7 ] Sin embargo, este resultado es controvertido, ya que es cuestionable si el material inducido por leupeptina es verdadera lipofuscina. [ 8 ] [ 9 ] Existe evidencia de que la "verdadera lipofuscina" no es degradable in vitro ; [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] no está claro si esto se mantiene in vivo durante períodos de tiempo más prolongados.

N -retinilideno- N -retinil-etanolamina ( A2E , un ejemplo de lipofuscina)

El ratón knockout ABCR -/- tiene una adaptación oscura retardada pero un umbral de bastones final normal en relación con los controles. [ 13 ] El blanqueamiento de la retina con luz fuerte conduce a la formación de la sal bis -piridinio catiónica tóxica , N -retinilideno- N -retinil-etanolamina ( A2E ), que causa degeneración macular relacionada con la edad seca y húmeda . [ 14 ] De este experimento, se concluyó que ABCR tiene un papel significativo en la prevención de la formación de A2E en las superficies de los fotorreceptores extracelulares durante la recuperación del blanqueamiento.

Relación con las enfermedades

Micrografía de músculo cardíaco que muestra pigmento de lipofuscina, tinción de H&E.

La acumulación de lipofuscina en el ojo es un factor de riesgo importante implicado en la degeneración macular , una enfermedad degenerativa, [ 15 ] y la enfermedad de Stargardt , una forma juvenil hereditaria de degeneración macular.

En el sistema nervioso periférico , la acumulación anormal de lipofuscina conocida como lipofuscinosis [ 1 ] está asociada con una familia de trastornos neurodegenerativos : las lipofuscinosis ceroideas neuronales , la más común de las cuales es la enfermedad de Batten .

Además, la acumulación patológica de lipofuscina está implicada en la enfermedad de Alzheimer , la enfermedad de Parkinson , la esclerosis lateral amiotrófica , ciertas enfermedades lisosomales , la acromegalia , la atrofia por denervación , la miopatía lipídica , la enfermedad pulmonar obstructiva crónica [ 16 ] y la miopatía centronuclear . La acumulación de lipofuscina en el colon es la causa de la melanosis coli .

Por otro lado, la acumulación de lipofuscina miocárdica refleja más directamente el envejecimiento cronológico que la patología cardíaca humana. [ 17 ]

Posibles terapias

La restricción calórica , [ 4 ] la vitamina E , [ 4 ] y el aumento del glutatión parecen reducir o detener la producción de lipofuscina.

El fármaco nootrópico piracetam parece reducir significativamente la acumulación de lipofuscina en el tejido cerebral de ratas. [ 18 ]

Otros posibles tratamientos:

La degeneración macular húmeda puede tratarse mediante fototermólisis selectiva, en la que un láser pulsado no focalizado calienta y destruye principalmente las células ricas en lipofuscina, dejando intactas las células sanas que se multiplican y rellenan los huecos. Esta técnica también se utiliza como tratamiento cutáneo para eliminar tatuajes , manchas hepáticas y, en general, para rejuvenecer la piel. Esta capacidad de atacar selectivamente la lipofuscina ha abierto nuevas oportunidades de investigación en el campo de la medicina antienvejecimiento .

Se ha descubierto que el soraprazán (remofuscina) elimina la lipofuscina de las células del epitelio pigmentario de la retina en animales. [ 24 ] Esto abre una nueva opción terapéutica para el tratamiento de la degeneración macular seca relacionada con la edad y la enfermedad de Stargardt , para las cuales actualmente no existe tratamiento. La Agencia Europea de Medicamentos ha otorgado al fármaco la designación de medicamento huérfano para el tratamiento de la enfermedad de Stargardt. [ 25 ]

Otros usos

La cuantificación de lipofuscina se utiliza para determinar la edad en varios crustáceos como langostas y langostas espinosas . [ 26 ] [ 27 ] Dado que estos animales carecen de partes óseas, no se puede determinar su edad de la misma manera que en los peces óseos, en los que se utilizan comúnmente los incrementos anuales en los huesos del oído o los otolitos . La determinación de la edad de peces y mariscos es un paso fundamental para generar datos biológicos básicos como las curvas de crecimiento, y es necesaria para muchos métodos de evaluación de poblaciones. Varios estudios han indicado que cuantificar la cantidad de lipofuscina presente en los pedúnculos oculares de varios crustáceos puede dar un índice de su edad. Este método aún no se ha aplicado ampliamente en la gestión pesquera principalmente debido a problemas para relacionar los niveles de lipofuscina en animales capturados en la naturaleza con las curvas de acumulación derivadas de animales criados en acuarios.

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Alberts, Daniel Albert (2012). Diccionario médico ilustrado de Dorland (32.ª  ed.). Filadelfia, PA: Saunders/Elsevier. pág.  1062. ISBN 978-1-4160-6257-8.
  2. ↑ "Definición médica de lipofuscina" . www.merriam-webster.com .
  3. ↑ Young B, Lowe JS, Stevens A, Heath JW. Histología funcional de Wheater: Texto y atlas. 6.ª ed. Elsevier
  4. 1 2 3 Chris Gaugler, " Lipofuscina archivada el 15/07/2007 en Wayback Machine ", Stanislaus Journal of Biochemical Reviews, mayo de 1997
  5. ↑ Double, KL; Dedov, VN; Fedorow, H; Kettle, E; Halliday, GM; Garner, B; Brunk, UT (junio de 2008). " La biología comparada de la neuromelanina y la lipofuscina en el cerebro humano" . Cellular and Molecular Life Sciences . 65 (11): 1669–82 . doi : 10.1007/s00018-008-7581-9 . PMC 11131928. PMID 18278576. S2CID 6833509 .   
  6. ↑ "lipocromo" , The Free Dictionary , consultado el 18 de febrero de 2021
  7. ↑ Katz, ML; Rice, LM; Gao, CL (1999). "Acumulación reversible de inclusiones similares a la lipofuscina en el epitelio pigmentario de la retina" . Investigative Ophthalmology & Visual Science . 40 (1): 175– 181. PMID 9888441 . 
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  9. ↑ Davies, Sallyanne; Ellis, Steven (1999). "Recambio de lipofuscina" . Oftalmología de investigación y ciencia visual . 40 (8): 1887– 1888. PMID 10393067 . 
  10. ↑ Terman, A, Brunk, UT (1998). "Sobre la degradabilidad y exocitosis de ceroide/lipofuscina en miocitos cardíacos de rata cultivados". Mech Ageing Dev . 100 (2): 145– 156. doi : 10.1016/S0047-6374(97)00129-2 . PMID 9541135 . S2CID 34448638 .  {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  11. ↑ Terman, A; Brunk, UT (1998). "Formación de ceroide/lipofuscina en fibroblastos humanos cultivados: el papel del estrés oxidativo y la proteólisis lisosomal". Mech Ageing Dev . 104 (3): 277– 291. doi : 10.1016/s0047-6374(98)00073-6 . PMID 9818731 . S2CID 44822239 .  
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  • Láseres pulsados ​​no enfocados destruyen selectivamente la lipofuscina, según AcceleratingFuture.com.
  • Lipofuscina
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