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Oxidación omega

La oxidación omega ( ω-oxidación ) es un proceso del metabolismo de los ácidos grasos en algunas especies animales. Constituye una vía alternativa a la oxidación beta que, en lu...

La oxidación omega ( ω-oxidación ) es un proceso del metabolismo de los ácidos grasos en algunas especies animales. Constituye una vía alternativa a la oxidación beta que, en lugar de involucrar el carbono β, implica la oxidación del carbono ω (el carbono más alejado del grupo carboxilo del ácido graso). Este proceso suele ser una vía catabólica secundaria para los ácidos grasos de cadena media (10-12 átomos de carbono), pero adquiere mayor importancia cuando la oxidación beta es deficiente.

En los vertebrados, las enzimas para la oxidación ω se localizan en el retículo endoplasmático liso de las células del hígado y del riñón , en lugar de en las mitocondrias como ocurre con la oxidación β. Los pasos del proceso son los siguientes:

Tras estos tres pasos, cualquiera de los extremos del ácido graso puede unirse a la coenzima A. La molécula puede entonces entrar en la mitocondria y sufrir β-oxidación. Los productos finales tras sucesivas oxidaciones incluyen ácido succínico , que puede entrar en el ciclo del ácido cítrico , y ácido adípico .

El primer paso en la ω-oxidación, es decir, la adición de un residuo hidroxilo al carbono omega de ácidos grasos insaturados o saturados de cadena corta, intermedia y larga, puede servir para producir o inactivar moléculas de señalización. En humanos, un subconjunto de ω-hidroxilasas unidas a microsomas del citocromo P450 (CYP450) (denominadas hidroxilasas omega del citocromo P450 ) metabolizan el ácido araquidónico (también conocido como ácido eicosatetraenoico) a ácido 20-hidroxieicosatetraenoico (20-HETE). [ 1 ] El 20-HETE posee una variedad de actividades en sistemas modelo animales y celulares, por ejemplo, contrae los vasos sanguíneos, altera la reabsorción de sal y agua por el riñón y promueve el crecimiento de células cancerosas; Estudios genéticos en humanos sugieren que el 20-HETE contribuye a la hipertensión , el infarto de miocardio y el accidente cerebrovascular (ver ácido 20-hidroxieicosatetraenoico ). Dentro de la superfamilia CYP450, los miembros de las subfamilias CYP4A y CYP4F, a saber, CYP4A11 , CYP4F2 , CYP4F3 , se consideran las enzimas citocromo P450 predominantes responsables en la mayoría de los tejidos de la formación de 20-HETE. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] CYP2U1 [ 5 ] y CYP4Z1 [ 6 ] contribuyen a la producción de 20-HETE en un rango más limitado de tejidos. Las ω-oxidasas del citocromo, incluidas las pertenecientes a las subfamilias CYP4A y CYP4F y CYPU21, también ω-hidroxilan y, por lo tanto, reducen la actividad de varios metabolitos de ácidos grasos del ácido araquidónico, incluidos LTB4 , 5-HETE , ácido 5-oxo-eicosatetraenoico , 12-HETE y varias prostaglandinas que participan en la regulación de diversas respuestas inflamatorias, vasculares y de otro tipo en animales y humanos. [ 6 ] [ 7 ] Esta inactivación inducida por hidroxilación puede subyacer a las funciones propuestas de los citocromos en la atenuación de las respuestas inflamatorias y las asociaciones reportadas de ciertas variantes de un solo nucleótido de CYP4F2 y CYP4F3 con la enfermedad de Crohn y la enfermedad celíaca humanas , respectivamente. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

Véase también

Referencias

  1. Kroetz DL, Xu F (2005). "Regulación e inhibición de las omega-hidroxilasas del ácido araquidónico y la formación de 20-HETE". Annual Review of Pharmacology and Toxicology . 45 : 413–38 . doi : 10.1146/annurev.pharmtox.45.120403.100045 . PMID 15822183 . 
  2. Hoopes SL, Garcia V, Edin ML, Schwartzman ML, Zeldin DC (julio de 2015). "Acciones vasculares del 20-HETE" . Prostaglandins & Other Lipid Mediators . 120 : 9–16 . doi : 10.1016/j.prostaglandins.2015.03.002 . PMC 4575602. PMID 25813407 .  
  3. Edson, KZ; Rettie, AE (2013). "Enzimas CYP4 como posibles dianas farmacológicas: Enfoque en la multiplicidad enzimática, inductores e inhibidores, y modulación terapéutica de las actividades de la sintasa del ácido 20-hidroxieicosatetraenoico (20-HETE) y la ω-hidroxilasa de ácidos grasos" . Current Topics in Medicinal Chemistry . 13 (12): 1429– 40. doi : 10.2174/15680266113139990110 . PMC 4245146. PMID 23688133 .  
  4. Wu, Cheng-Chia; Gupta, Tanush; Garcia, Victor; Ding, Yan; Schwartzman, Michal L. (2014). "20-HETE y regulación de la presión arterial" . Cardiology in Review . 22 (1): 1– 12. doi : 10.1097/CRD.0b013e3182961659 . PMC 4292790. PMID 23584425 .  
  5. Chuang, SS; Helvig, C; Taimi, M; Ramshaw, HA; Collop, AH; Amad, M; White, JA; Petkovich, M; Jones, G; Korczak, B (2004). "CYP2U1, un nuevo citocromo P450 humano específico del timo y el cerebro, cataliza la hidroxilación omega y (omega-1) de ácidos grasos" . Journal of Biological Chemistry . 279 (8): 6305–14 . doi : 10.1074/jbc.M311830200 . PMID 14660610 . 
  6. 1 2 Hardwick, James P. (2008). "Función de la hidroxilasa omega del citocromo P450 (CYP4) en el metabolismo de los ácidos grasos y las enfermedades metabólicas". Farmacología bioquímica . 75 (12): 2263– 75. doi : 10.1016/j.bcp.2008.03.004 . PMID 18433732 . 
  7. Kikuta, Y; Kusunose, E; Sumimoto, H; Mizukami, Y; Takeshige, K; Sakaki, T; Yabusaki, Y; Kusunose, M (1998). "Purificación y caracterización de la omega-hidroxilasa de leucotrieno B4 de neutrófilos humanos recombinante (citocromo P450 4F3)". Archives of Biochemistry and Biophysics . 355 (2): 201– 5. doi : 10.1006/abbi.1998.0724 . PMID 9675028 . 
  8. Curley, CR; Monsuur, AJ; Wapenaar, MC; Rioux, JD; Wijmenga, C (2006). "Un análisis funcional de genes candidatos para la enfermedad celíaca" . European Journal of Human Genetics . 14 (11): 1215– 22. doi : 10.1038/sj.ejhg.5201687 . PMID 16835590 . 
  9. ^ Corcos, Laurent; Lucas, Danièle; Le Jossic-Corcos, Catherine; Dréano, Yvonne; Simón, Brigitte; Plée-Gautier, Emmanuelle; Amet, Yolande; Salaün, Jean-Pierre (2012). "Citocromo P450 4F3 humano: estructura, funciones y perspectivas". Metabolismo de fármacos e interacciones farmacológicas . 27 (2): 63– 71. doi : 10.1515/dmdi-2011-0037 . PMID 22706230 . 
  10. Costea, Irina; Mack, David R.; Lemaitre, Rozenn N.; Israel, David; Marcil, Valerie; Ahmad, Ali; Amre, Devendra K. (2014). "Las interacciones entre la proporción de ácidos grasos poliinsaturados en la dieta y los factores genéticos determinan la susceptibilidad a la enfermedad de Crohn pediátrica" . Gastroenterology . 146 (4): 929–31 . doi : 10.1053/j.gastro.2013.12.034 . PMID 24406470 . 
  • Nelson, DL y Cox, MM (2005). Principios de bioquímica de Lehninger , 4.ª edición. Nueva York: WH Freeman and Company, págs.  648-649. ISBN 0-7167-4339-6.
  • http://www.biocarta.com/pathfiles/omegaoxidationPathway.asp