RESULTS AFTER TREATMENT
DISCUSSION
El cobre se encuentra asociado con varias enzimas intracelulares y extracelulares que están involucradas en diversos procesos metabólicos incluyendo: biosíntesis de catecolaminas (adrenalina, noradrenalina y dopamina), transporte de hierro,
síntesis de tejido conectivo y defensa antioxidante9.
Una de las enzimas más abundante es la Cu,Zn superóxido dismutasa
(Cu,Zn-SOD), involucrada en remover el radical superóxido (O2•-). Esta enzima
omnipresente y altamente estable fue descubierta por Mann y Keilin a fines del año 1930. En primer lugar esta enzima fue aislada de eritrocitos bovinos y fue llamada “hemocupreína” y luego se aisló una proteína similar a partir de eritrocitos
humanos que fue llamada “eritrocupreína”10. Ambas tienen un peso molecular de
32 kDa y consisten en dos subunidades. Cada subunidad tiene un ión Cu(II) en su sitio activo (Figura 1) y un ión Zn(II) que cumple una función estructural, estabilizando la estructura de la proteína y no participa de la actividad enzimática. Cada subunidad consiste en una estructura de hoja β-plegada formada por 8 hebras antiparalelas dispuestas como un cilindro aplanado con 3 lazos externos. El ión Cu(II) interacciona con 4 nitrógenos imidazolínicos de restos de histidina en
6 H. Tapiero, D.M. Townsend, K.D. Tew, Biomed. Pharmacother. (2003) 57:386-398.
7 G. Crisponi, V.M. Nurchi, D. Fanni, C. Gerosa, S. Nemolato, G. Faa, Coord. Chem. Rev. (2010)
254:876-889.
8 M. C. Linder, L. Wooten, P. Cerveza, S. Cotton, R. Shulze, N. Lomeli, Am. J. Clin. Nutr. (1998)
67:965S-971S.
9Etcheverry SB, Williams PAM. In: New Developments in Medicinal chemistry. Medicinal chemistry of copper and vanadium bioactive compounds. Editors: Marta P. Ortega and Irene C. Gil. Nova science publishers, inc., Hauppauge NY (2009) 5:105-129 (2009).
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el sitio activo11. Uno de esos grupos coordina simultáneamente al Cu(II) y al Zn(II)
formando un puente entre ellos. La esfera de coordinación del Zn(II) se completa con 2 N imidazolínicos y un oxígeno proveniente de un grupo carboxilato perteneciente a un ácido aspártico.
Figura 1. Esquema del sitio activo de la enzima Cu,Zn-SOD. La molécula de agua representa el sitio de unión al sustrato. Las líneas llenas indican uniones y las líneas punteadas indican puentes de
hidrógeno.
En cerebro, hígado, eritrocitos, tiroides, corteza renal y glándulas adrenales se
encuentran niveles particularmente altos de Cu,Zn-SOD12.
Asimismo, existen otras isoenzimas. Una denominada EC-SOD (SOD extracelular), la cual tiene un peso molecular aproximado de 135 kDa y también contiene Cu y Zn, pero a diferencia de la anterior, esta enzima está formada por 4 subunidades y se encuentra en los espacios intersticiales de tejidos y en fluidos extracelulares.
Otra con Manganeso (Mn-SOD), que es un homotetrámero de 96 kDa y contiene un ión de Mn(III) en cada subunidad. El ión metálico es capaz de cambiar su estado de oxidación desde Mn(III) a Mn(II), volviendo nuevamente a Mn(III),
durante los dos pasos que constituyen la reacción de dismutación del O2•-13.
Otra isoenzima contiene un único ion Fe(III) (Fe-SOD) en su sitio activo, coordinado en una bipirámide trigonal, a tres nitrógenos de histidina, un grupo
carboxilato proveniente de un resido de aspartato (Asp-) y una molécula de OH-
11 G. A.A. Ferns, D. J. Lamb, A. Taylor, Atheroscl. (1997) 133:139-152.
12J.W. Hartz, S. Funakoshi, H.F. Deutsch, Clin. Chim. Acta (1973) 46:125-132. 13 A.F. Miller,Curr. Opin. Chem. Biol. (2004) 8:162-168.
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/H2O. Se encuentra fundamentalmente en el citosol de procariotas y en algunas plantas verdes.
La otra isoenzima (Ni-SOD) contiene un ión de Ni(III) por monómero, pero existen informes contradictorios sobre si la enzima es tetramérica o hexamérica. La reacción de dismutación comprende dos etapas, en la primera, el Ni(III) se reduce a Ni(II) y en la segunda este último se vuelve a oxidar. Por lo tanto, en el sitio activo de la enzima existen ambos estados de oxidación que corresponden a los estados de oxidación formales del ión metálico. El Ni(III) se encuentra en un entorno de pirámide de base cuadrada coordinando a un grupo amino y un nitrógeno de un imidazol perteneciente a un residuo de histidina (His-1), un nitrógeno de una amida y un azufre de un grupo tiolato de un residuo de cisteína (Cys-2) y un azufre de un grupo tiolato de un residuo de cisteína (Cys-6). Luego de la reducción del ion metálico, el Ni(II) adquiere una geometría cuadrado plana por
pérdida del ligando en posición axial (His-1)14.
Otras proteínas de Cu involucran la ceruloplasmina, la lisil oxidasa, la citocromo C oxidasa y la dopamina β-hidroxilasa.
La ceruloplasmina es la proteína plasmática más abundante que contiene Cu. Se trata de una α-2-globulina con un peso molecular de 135 kDa y consiste en un péptido simple de 1050 aminoácidos, 3 oligosacáridos y 7 iones Cu(II) que
pertenecen a 3 clases de coordinación15. Su papel fisiológico aún no está claro
pero dependiendo de las condiciones puede actuar como antioxidante o pro-
oxidante. Presenta actividad ferroxidasa (cataliza la oxidación de Fe+2 a Fe+3) y
está involucrada en el metabolismo del hierro5.
La lisil oxidasa es una aminooxidasa dependiente de cobre que inicia el ensamblaje covalente de las fibras de colágeno y elastina de la matriz extracelular. Esta enzima cataliza la desaminación oxidativa de residuos de lisina e hidroxilisina dando lugar a la formación de peptidil semialdehídos altamente reactivos que condensan entre sí formando enlaces tanto intramoleculares como intermoleculares. De este modo, la actividad de esta enzima determina las propiedades mecánicas de la matriz extracelular y asegura su integridad, su
estabilidad y su correcto funcionamiento16.
Existen además otras enzimas de cobre que actúan catalizando diferentes reacciones. Así por ejemplo, la citocromo C oxidasa cataliza la siguiente reacción:
O2 + ADP H2O + ATP
Y la enzima dopamina β-hidroxilasa cataliza la siguiente reacción: dopamina noradrenalina
14 J. Wuerges, Jin-Won Lee, Yang-In Yim, Hyung-Soon Yim, Sa-Ouk Kang, K. Djinovic Carugo,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA (2004) 23:8569-8577.
15 M. Herve, A. Garnier, L. Tosi, M. Steinbuch, Eur. J. Biochem. (1981) 116:177-183.
16 A. Guadall, O. Calvayrac, M. Orriols, J. Martínez-González, C. Rodríguez, Clin. Invest. Arterioscl.
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