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Bionoticias | Año 7 | Número 111 | Edición Agosto de 2007


 
Un estudio enzimático que arroja luz sobre
el metabolismo de la vitamina D


Bioquímicos canadienses descubrieron que el cambio de un aminoácido en la enzima hidroxilasa humana evitaría la degradación de la de la vitamina D por parte de los tumores. Sería una forma de optimizar la eficacia de los tratamientos vitamínicos contra ciertos tipos de cáncer. La deficiencia de vitamina D también está involucrada en otras enfermedades como la esclerosis múltiple y enfermedades óseas.


Investigadores de la Universidad de Queen en Kingston, Ontario, Canadá, han arrojado una nueva luz sobre el mecanismo de degradación de la vitamina D en el organismo. La vitamina D se está usando en forma creciente para el tratamiento y prevención del cáncer y otras enfermedades. “La efectividad de la terapia con vitamina D depende en parte de cuán rápidamente se degrade”, señaló Glenville Jones, profesor en Bioquímica, experto en el campo del metabolismo de la vitamina D, y autor del trabajo. Los especialistas, mediante el estudio de la enzima responsable de la degradación de la vitamina, la 25-hidroxivitamina D3-24-hidroxilasa, intentaron desarrollar una vía metabólica alternativa. El descubrimiento revela que el cambio de un único aminoácido en la enzima hidroxilasa produciría una vía completamente diferente. Aunque se conocía hace más de 25 años que la enzima es bifuncional y por lo tanto capaz de tomar dos rutas diferentes, produciendo la hidroxilación de la 1,25 hidroxi vitamina D3 en la posición 24 y generando la forma excretora de ácido calcitroico o bien la hidroxilación de la vitamina en la posición 23 dando como resultado una lactona, hasta ahora no se había logrado explicar el por qué del fenómeno. Estudios previos de esta enzima han demostrado que el tipo de vía metabólica es específico de cada especie. Algunas especies, incluidos humanos y ratas, favorecen la primera vía, mientras que otras, por ejemplo las zarigüeyas, marsupiales oriundos de América, favorecen la segunda. Usando técnicas de espectrometría de masa asociada a cromatografía líquida, los científicos estudiaron las células de animales en ambas categorías. Cambiaron la enzima humana en ciertos lugares clave para ver si esto podría afectar el patrón de la ruta metabólica. Para sorpresa de los investigadores, descubrieron que alterando un único aminoácido, glicina por alanina en la posición 326, la hidroxilasa cambiaba completamente del patrón humano al de la zarigüeya. La explicación sería que la sustitución del aminoácido provee un espacio extra para la cadena lateral del sustrato, la vitamina, que le permite desplazarse en profundidad en el bolsillo enzimático y lograr una posición estereoquímica óptima para la hidroxilación en la posición 23. Según el doctor Jones, este cambio podría activarse en un sentido o el otro del mismo modo que se acciona “una llave de luz”. Los investigadores de la Universidad de Queen consideran que la enzima hidroxilasa juega un rol importante en las funciones celulares normales. Cuando se usan drogas con vitamina D en un intento por detener ciertos tipos de cáncer, por ejemplo, el tumor responde produciendo más de esta enzima. Los especialistas especulan que si se pudiese bloquear la respuesta tumoral serían posibles tratamientos más exitosos con componentes de vitamina D, en algunos tumores.


Referencia:
PNAS on-line jul2007doi/10.1073/pnas.0702093104

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