Daño oxidativo a proteinas

Rev Cubana Invest Biomed 2000;19(3):206-12

Instituto de Ciencias Básicas y Preclínicas “Victoria de Girón” Centro de Investigaciones Biomédicas

RELACIONES DEL ESTRÉS OXIDATIVO CON EL CATABOLISMO DE PROTEÍNAS
Dr. Agustín Vicedo Tomey y Lic. Yoryana Vicedo Ortega

RESUMEN
En la actualidad comienzan a emerger evidencias de que las relaciones entre los radicales libres, las proteínas y losmecanismos de proteolisis son mucho más complejas de lo que inicialmente se pensó. Hoy día diversas proteínas son consideradas no sólo como blanco de la acción de los radicales libres sino que pueden comportarse como generadoras y propagadoras de estas dañinas sustancias. De igual forma, los efectos del estrés oxidativo no sólo modifican las propiedades de las proteínas consideradas como sustratosde los mecanismos de proteolisis, sino que pueden afectar los mecanismos proteolíticos propiamente dichos, incluidas las vías lisosomal, proteosomal y de las calpaínas en el catabolismo proteico intracelular. En este trabajo se propuso una visión holística e integradora de estas alternativas, se pretendió considerar toda la variada gama de posibilidades de interacción que podía producirse en eltriángulo radicales libres -proteínas- proteolisis. Este esquema puede resultar de gran utilidad metodológica al analizar los resultados experimentales en este terreno, así como al abordar su interpretación. Descriptores DeCS: ESTRES OXIDATIVO; RADICALES LIBRES; CALPAINA; ENVEJECIMIENTO CELULAR.

Se ha demostrado la capacidad de los radicales libres de reaccionar con lípidos, ácidos nucleicos yproteínas. El daño oxidativo a las proteínas tiene una química muy compleja. Sistemas generadores de radicales libres como el compuesto por CI2Fe /ácido ascórbico, el de xantina / xantina oxidasa y el H2O2, producen la aparición de numerosos grupos carbonilo y otras alteraciones en diferentes proteínas. Los mecanismos operantes en cada sistema pudieran ser diferentes y también pueden variar

endependencia de la proteína afectada. El daño oxidativo de las proteínas tiene vínculos con el que se produce en otras biomoléculas. Se ha planteado un esquema de las posibles consecuencias del estrés oxidativo sobre el catabolismo de proteínas. Las evidencias de este tipo provienen tanto de estudios del estado del catabolismo de proteínas en situaciones fisiopatológicas donde la participación delos radicales libres es generalmente aceptada, como de demostra-

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ciones directas de la relación entre radicales libres y alteraciones de la proteolisis. Estas alteraciones de la proteolisis por los radicales libres se manifiestan tanto en el catabolismo intracelular de proteínas como en sistemas extracelulares, en especial en las proteínas de la matriz intercelular. Por otra parte,algunas proteínas pueden comportarse como generadoras y propagadoras de radicales libres, como en el caso de la mioglobina y la peroxidasa que generan radicales libres en presencia de H2O2. Las proteínas alteradas, posiblemente por un incremento de su hidrofobicidad, son más rápido ubiquitinizadas y degradadas por la vía proteosomal. En estos mecanismos degradativos pueden también participar el sistemalisosomal y las proteinasas dependientes de calcio (calpaínas). En ciertas condiciones pueden producirse dificultades para el catabolismo de las proteínas modificadas con acumulación de productos de difícil degradación. La relación entre radicales libres, proteínas y proteolisis se muestra extraordinariamente compleja, pues si algunas proteínas pueden actuar como generadoras y propagadoras deradicales libres, también su estructura puede sufrir diversas modificaciones por acción de dichos radicales, lo que alteraría su catabolismo. Estas alteraciones pudieran formar parte de los mecanismos de daño que se observan en el envejecimiento, la isquemia -reperfusión, la producción de cataratas y otras situaciones. Hasta hace poco se consideraba que en las células existían 2 vías fundamentales...