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Sistema de fenoloxidasa

El sistema de fenoloxidasa es un importante sistema de defensa en muchos invertebrados que, en última instancia, conduce a la melanización de patógenos y tejidos dañados. El pro...

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El sistema de fenoloxidasa es un importante sistema de defensa en muchos invertebrados que, en última instancia, conduce a la melanización de patógenos y tejidos dañados. El proceso de melanización depende de la activación de la enzima fenoloxidasa (PO), la cual está controlada por el sistema de activación de la profenoloxidasa (proPO). [ 1 ]

Durante la activación de la cascada de proPO, se producen muchas otras reacciones inmunitarias, como actividades citotóxicas, opsonizantes y de encapsulación. [ 2 ] La cascada de fenoxidasa desempeña un papel importante en los invertebrados (especialmente en los insectos) en tres procesos fisiológicamente importantes: reacciones inmunitarias, esclerotización de la cutícula y cicatrización de heridas. [ 3 ]

Sistema de activación de la profenoloxidasa

El sistema de fenoloxidasa comienza con el reconocimiento de los PAMP microbianos (patrones moleculares asociados a patógenos), incluidos el LPS ( bacterias gramnegativas ), los peptidoglicanos ( bacterias grampositivas ) y los β-1,3-glucanos (hongos). La interacción de los PAMP con las PRP (proteínas de reconocimiento de patrones) activa una serie de serina proteasas que escinden proteolíticamente el zimógeno de la profenoloxidasa (proPO) y activan la fenoloxidasa (PO). [ 2 ]

Durante la activación del sistema proPO, se producen intermediarios reactivos como intermediarios tipo quinona, especies reactivas de oxígeno (ERO) o intermediarios de nitrógeno. Estos tienen actividad citotóxica contra microorganismos, impiden la entrada de otros patógenos y también contribuyen a la cicatrización de heridas . [ 4 ] [ 5 ]

Proceso de melanización

La PO activa desempeña un papel importante en las etapas iniciales del proceso de melanización. La PO cataliza la hidroxilación de monofenoles ( tirosina ) sobre difenoles y la oxidación de estos últimos a diquinonas . Las quinonas cambian su estructura de forma no enzimática a dopacromo , y posteriormente la dopacromo isomerasa transforma el dopacromo en indol . En la fase final del proceso, la melanina se produce mediante oxidación y polimerización. [ 6 ] [ 7 ] La melanina se deposita rápidamente alrededor del patógeno, limitando así su capacidad para dañar al organismo huésped. El almacenamiento de melanina en el sitio del daño también previene una mayor pérdida de hemolinfa . [ 3 ]

La producción excesiva o prolongada de sustancias que surgen durante una cascada de PO puede provocar daño tisular y muerte celular en el sitio de la reacción. Por esta razón, estas reacciones están estrictamente reguladas. [ 3 ]

Referencias

  1. ↑ Amparyup P, Charoensapsri W, Tassanakajon A (abril de 2013). "Sistema de profenoloxidasa y su papel en las respuestas inmunitarias del camarón contra los principales patógenos". Fish & Shellfish Immunology . 34 (4): 990– 1001. Bibcode : 2013FSI....34..990A . doi : 10.1016/j.fsi.2012.08.019 . PMID 22960099 . 
  2. 1 2 Cerenius L, Söderhäll K (abril de 2004). "El sistema activador de la profenoloxidasa en invertebrados". Immunological Reviews . 198 : 116–26 . doi : 10.1111/j.0105-2896.2004.00116.x . PMID 15199959. S2CID 10614298 .  
  3. 1 2 3 Sugumaran M, Nellaiappan K, Valivittan K (julio de 2000). "Un nuevo mecanismo para el control de la actividad de la fenoloxidasa: inhibición y formación de complejos con la quinona isomerasa". Archives of Biochemistry and Biophysics . 379 (2): 252– 60. doi : 10.1006/abbi.2000.1884 . PMID 10898942 . 
  4. ↑ Zhao P, Li J, Wang Y, Jiang H (septiembre de 2007). "Actividad antimicrobiana de amplio espectro de los compuestos reactivos generados in vitro por la fenoloxidasa de Manduca sexta" . Insect Biochemistry and Molecular Biology . 37 (9): 952– 9. Bibcode : 2007IBMB...37..952Z . doi : 10.1016/j.ibmb.2007.05.001 . PMC 2047599. PMID 17681234 .  
  5. ↑ Nappi AJ, Christensen BM (mayo de 2005). "Melanogénesis y reacciones citotóxicas asociadas: aplicaciones a la inmunidad innata de los insectos". Insect Biochemistry and Molecular Biology . 35 (5): 443– 59. Bibcode : 2005IBMB...35..443N . doi : 10.1016/j.ibmb.2005.01.014 . PMID 15804578 . 
  6. ↑ Söderhäll K, Cerenius L (febrero de 1998). "Función del sistema activador de la profenoloxidasa en la inmunidad de los invertebrados". Current Opinion in Immunology . 10 (1): 23– 8. doi : 10.1016/S0952-7915(98)80026-5 . PMID 9523106 . 
  7. ↑ Marmaras VJ, Charalambidis ND, Zervas CG (1996). "Respuesta inmune en insectos: el papel de la fenoloxidasa en las reacciones de defensa en relación con la melanización y la esclerotización". Archives of Insect Biochemistry and Physiology . 31 (2): 119– 33. doi : 10.1002/(SICI)1520-6327(1996)31:2 < 119::AID-ARCH1 > 3.0.CO ; 2-V . PMID 8580494 .