ABSTRACT
Background: Malaria is one of the most important infectious diseases worldwide due to its high morbidity and mortality rates every year in tropical countries. Despite efforts in malaria research, several mechanisms underlying hostparasite interactions remain unclear, which is a big obstacle for the management and control of malaria. Recently, numerous studies have attempted to provide a better understanding of the physiopathological mechanisms to assist in the design of new drugs, vaccines and transmission blocking agents. These research topics have indicated that glycans are key molecules in the life cycle of the malarial parasites. The aim of this review is to highlight the relevance of glycans for the development and transmission of Plasmodium and to use that information as a valuable research tool to fight malaria. Because glycans play roles in parasite invasion and interactions with the mosquito host, both of which are part of "parasite development", this review seeks to specify the role of glycans in parasite development. Methods: This review was mainly based on research articles published between 1985 and 2015 that were obtained from the PubMed and Embase databases. The keywords used in this search were sulfated glycans, malaria, Anopheles and Plasmodium. Conclusions: Sulfated glycoconjugates are intimately linked to the development, transmission and survival of Plasmodium in the intermediate and definitive hosts. A better understanding of the role of sulfated glycoconjugates in malaria infection would permit the development of new therapeutic strategies and the design of strategies to inhibit parasite transmission.
La malaria es considerada una de las enfermedades infecciosas de mayor importancia alrededor del mundo debido a la alta morbimortalidad que causa cada año en países tropicales. A pesar de los esfuerzos de investigación en malaria, muchos de los mecanismos que entrañan las interacciones hospedero-parásito aún no son claros, lo que constituye un gran obstáculo en el manejo y control de la malaria. Numerosos estudios se han llevado a cabo en los últimos años en busca de una mejor comprensión de los mecanismos fisiopatológicos, diseño de nuevas drogas, diseño de una vacuna y bloqueo de la transmisión. En todos estos temas de investigación, un elemento común son los glicanos como moléculas clave en el ciclo de vida de los parásitos de la malaria. El objetivo de esta revisión es mostrar como los glicanos se necesitan para el desarrollo y la transmisión de Plasmodium y como esta información resulta ser una valiosa herramienta en la investigación para combatir la malaria. Métodos: La presente revisión se basó principalmente en artículos originales publicados entre 1985 y 2015, obtenidos de las bases de datos PubMed y EmBase. La búsqueda fue hecha en inglés y se usaron las palabras clave: glicanos sulfatados, malaria, Anopheles y Plasmodium. Conclusión: Los glicoconjugados sulfatados están íntimamente vinculados al desarrollo, la transmisión y la supervivencia de Plasmodium, tanto en el hospedero intermediario como en el hospedero definitivo. Una mejor comprensión del rol de los glicoconjugados sulfatados en la infección malárica permitiría el desarrollo de nuevas alternativas terapéuticas, así como el diseño de estrategias para inhibir la transmisión.
ABSTRACT
RESUMEN Antecedentes: el hierro es uno de los minerales más estudiados; existe amplia información en cuanto a su metabolismo, función, interacciones y regulación; sin embargo, los estudios y análisis realizados se basan en proteínas específicas y pocos integran, en un solo texto, las características de estas moléculas relacionadas con el metabolismo del hierro corporal. Objetivo: profundizar en los aspectos moleculares, metabólicos y de modulación de las proteínas que participan en la homeostasis del hierro y en sus interacciones. Materiales y métodos se hizo una búsqueda sistemática de información en bases de datos científicas de artículos sobre el tema, publicados entre 2006 y 2016. Resultados: la homeostasis del hierro corporal, es un proceso complejo y altamente regulado por diferentes moléculas que participan de manera integrada en su metabolismo; en los últimos años han surgido nuevas proteínas, algunas de ellas participan en el transporte de otros nutrientes y se les ha encontrado relación con el control humoral y celular del hierro; además, involucran la participación de varios órganos, tejidos y sistemas. Esta revisión incluye proteínas encargadas de facilitar el aprovechamiento biológico del nutriente, así como aquellas que protegen a las células de toxicidad por exceso de este mineral.
ABSTRACT Background: Iron is an essential nutrient well studied for its role in human health, and much evidence exists regarding its metabolism, functions, interactions, and regulations. However, studies and analyses that have been done are often based on specific proteins and few integrate into a single text the characteristics of multiple proteins related to total body iron metabolism. Objective: Explore in-depth the molecular, metabolic, and modulation aspects of proteins that participate in iron homeostasis and related interactions. Materials and methods: A literature review was completed using scientific databases in conjunction with a search for related scientific articles published between 2006 and 2016. Results: Homeostasis of total body iron stores is a complex process that is highly regulated by various molecules that participate in an integrated manner in iron metabolism. In recent years, new proteins have been discovered regarding the humoral and cellular control of iron, some of which are also involved in the transport of other nutrients. Additionally, these proteins involve participation from various organs, tissues, and systems. This review includes proteins responsible for facilitating biological utilization of the nutrient, as well as those that protect cells from toxicity of this mineral.
ABSTRACT
Los errores innatos del metabolismo (EIM) son más de 550 enfermedades en las que se presenta una deficiencia o ausencia de proteínas con actividad enzimática, transportadora, receptora o estructural. Cada una de estas enfermedades es rara, pero su gran variedad hace que, consideradas en conjunto, sean la principal patología neonatal. Para la detección de los metabolitos producidos en los EIM se pueden utilizar pruebas cualitativas. Su utilidad radica en que son muy rápidas y de fácil acceso, y en que sirven como pruebas presuntivas para proceder a hacer exámenes más especializados o para enfocar el diagnóstico. Teniendo en cuenta su importancia para un diagnóstico temprano de los EIM, el objetivo del presente artículo es describir el funcionamiento de las pruebas bioquímicas de resorcinol, dinitrofenilhidrazina, nitrosonaftol, nitroprusiato y Hoesch, haciendo énfasis en los metabolitos que detectan.
Inborn errors of metabolism (IEM) are more than 550 diseases in which there is a deficiency or absence of proteins with enzymatic, transporter, receptor or structural activity. Individually these diseases are rare, but because of their wide variety they are, considered together, the largest neonatal disease. To detect metabolites produced in IEM qualitative tests can be used. They are easily accessible and fast to carry out, and serve as presumptive elements before proceeding to more specialized tests or to focus diagnosis. Given their importance for the early diagnosis of IEM, this article aims to describe the functioning of the following biochemical tests: dinitrophenylhydrazine, resorcinol, nitrosonaphtol, nitroprusside and Hoesch, emphasizing in the metabolites that they detect.
Os erros inatos do metabolismo (EIM) são mais de 550 doenças nas que se apresenta uma deficiência ou ausência de proteínas com atividade enzimática, transportadora, receptora ou estrutural. Cada uma destas doenças é rara, mas sua grande variedade faz que, consideradas em conjunto, sejam a principal patologia neonatal. Para a detecção dos metabólitos produzidos nos EIM se podem utilizar provas qualitativas. Sua utilidade radica em que são muito rápidas e de fácil acesso, e em que servem como provas presuntivas para proceder a fazer exames mais especializados ou para enfocar o diagnóstico. Tendo em conta sua importância para um diagnóstico precoce dos EIM, o objetivo do presente artigo é descrever o funcionamento das provas bioquímicas de resorcinol, dinitrofenilhidrazina, nitrosonaftol, nitroprusiato e Hoesch, fazendo ênfases nos metabólitos que detectam.
Subject(s)
Humans , Infant, Newborn , Dinitrophenols , Fructose , Keto Acids , Metabolism, Inborn Errors , Nitroprusside/chemistry , Porphobilinogen , Resorcinols/chemistry , TyrosineABSTRACT
La transferencia placentaria adecuada de hierro es crucial para satisfacer los altos requerimientos que el feto tiene de este mineral y para promover su crecimiento y desarrollo intrauterinos apropiados; de otra parte, contribuye a prevenir la ferropenia y la anemia, entidades muy frecuentes durante los dos primeros años de vida, y que se asocian con aumento de la morbilidad y la mortalidad en la infancia. La placenta es un órgano capaz de efectuar diferentes adaptaciones en la producción de las moléculas que participan en el transporte materno-fetal de hierro en respuesta al estado celular de este mineral, para asegurar la mayor disponibilidad para el feto. Esta revisión pretende acercar al lector a los mecanismos metabólicos y moleculares relacionados con la captación y el transporte de hierro por la placenta y con su salida hacia el feto, así como su regulación, para proporcionar elementos que le permitan comprender integralmente la importancia de un adecuado estado de hierro materno antes de la gestación y durante ella.
An adequate placental transfer of iron is critical to satisfy the high fetal requirements of this mineral, and to promote proper intrauterine growth and development. It also contributes to the prevention of iron deficiency and anemia, both of which are very frequent during the first two years of life, and associate with increased rates of morbidity and mortality. Different adaptations may occur in the placenta in the production of molecules that take part in the mother-tofetus iron transfer. With them, iron availability to the fetus is assured. Our aim with this review is to familiarize readers with the metabolic and molecular mechanisms of placental iron uptake, transport, regulation and release. With this knowledge, the importance of an adequate maternal iron state before and during pregnancy may be better understood.
Subject(s)
Pregnancy , Pregnancy , Fetus/metabolism , Iron , Maternal Nutrition , Receptors, Transferrin , Mammals , PlacentaABSTRACT
Introducción: Se recomida suplemento de hierro en niños con desnutrición aguda grave cuando recuperanel apetito, aun cuando existen evidencias de que en ese momento,aún hay presencia de hierrolibre y es insuficiente la concentración de transferrina para transportarlo. Objetivo: Evaluar el cambio en las concentraciones séricas de hierro libre, transferrina y ferritina en niños con marasmo y kwashiorkor entre el momento uno, al ingreso y el momento dos, después, cuando el niño recuperó el apetito. Materiales y métodos: Estudio longitudinal, prospectivo, de tipo antes y después. Se realizó en Turbo, con 40 niños menores de cinco años de los cuales 20 tenían marasmo y 20 kwashiorkor. Se determinaron en ambos momentos: hierro 'libre' por electroforesis capilar, transferrina y su índice de saturación, capacidad de fijación de hierro, ferritina, proteínas totales, albúmina, hierro total y proteína C reactiva (PCR) en suero. Resultados: Los niños desnutridos presentaron hierro 'libre' antes de iniciar el tratamiento nutricional sin diferencias significativas entre marasmáticos y edematosos, para el momento dos la concentración de hierro ôlibreõ disminuyó significativamente en ambos grupos pero aun se encontraban valores del metal. La PCR disminuyó significativamente en ambos grupos y en edematosos la ferritina se mantuvo alta al recuperar el apetito. Conclusiones: La recuperación del apetito no es el momento oportuno para dar suplementos de hierro a los edematosos porque aun tienen hierro 'libre', persiste una baja concentración de transferrina y alta de ferritina; se debe esperar la resolución del edema y de la infección.
Introduction: Iron suplementation is recomended for children with severe mal nutrition (Kwashiorkor),when they have recovered the apetiteafter nutritional support. However there is evidence suggesting thateven when the apetite has been recovered, children still present serumfree iron traces. Objective: To evaluate serum free iron, transferrin, and ferritin levels in children with severe malnutrition (kwashiorkpor) in two different periods of time: at baseline before the Serum free iron level changes in children withsevere malnutrition after nutritional treatment support. Turbo - Colombia.nutritional therapy starts, and the moment when children recover the apetite. Methods and materials: Longitudinal, prospective study was setting in Turbo-Antioquia. A total of 40children aged < 5 Y, who 20 presentedmarasmus and 20 kwashiorkor.Meassurements like: serum freeiron by capillary electrophoresis, serumtransferrin, total proteins, albumin,iron and C-reactive protein(CRP) were obtained at baseline,and the time when children recover the apetite. Longitudinal analysis was used to evaluate changes in the malnourished group.Results: No significant diferences were found in both groups of malnourish children who had serum free iron before at baseline, andwhen they recieved nutritional treatmentand recovered the appetite.Eventhought significant decreaseon Serum free iron level were observedin both groups, there wassome remanent trace of the metalin serum. Significant decrease onPCR level was also obtained andserum ferritin level stayed high in the edematous group when they recovering the apetite. Conclusions: Iron supplement is not recomended for children who had recovered the apetite, because they continuing presenting edema and some level of serum free iron, low transferrin and high ferritin levels. Iron suplement should begiven when edema and infection have disappeared.
Subject(s)
Humans , Child , Protein-Energy Malnutrition , Edema , Iron , Iron, Dietary , Kwashiorkor , MalnutritionABSTRACT
El Kwashiorkor es una forma grave de malnutrición proteico energética que se diferencia del marasmo, principalmente, por la presencia de edema. Las teorías iniciales que explican esta alteración, sostienen que el bajo consumo de proteína dietaria ocasiona el descenso de la albúmina plasmática y por consiguiente la disminución de la presión oncótica, provocando la salida de agua al espacio intersticial. Estudios comparativos realizados a partir de 1980, no encontraron diferencias significativas en el contenido de proteínas de las dietas ingeridas por niños con marasmo y kwashiorkor y demostraron que el consumo de cantidades mínimas de este nutriente, no siempre desencadena el edema. Al mismo tiempo, varios investigadores hallaron algunas alteraciones bioquímicas en los niños con kwashiorkor pero no en los niños con marasmo, como mayor producción de especies reactivas del oxígeno, menor defensa antioxidante, altas concentraciones de ferritina y disminución de transferrina séricas y hierro 'libre' en plasma. Lo anterior sugiere que la deficiencia de proteínas, no es el único factor determinante del curso de la desnutrición aguda grave hacia kwashiorkor y que el exceso de agua corporal también puede ser consecuencia del daño oxidativo a biomoléculas orgánicas, ocasionado por la infección y por la presencia de hierro 'libre'.
Kwashiorkor is a serious form ofenergy-protein malnutrition, differentof marasmus in which edema is amajor feature. Initial theories explaining this disorder state that low protein in take cause serum albumin deficit, resulting in decreased oncoticpressure, causing water drains into interstitial space. Starting from 1980, several comparative studies had proved that diets of children suffering of eithermarasmo or Kwashiorkor do notshow significant differences in proteincontent, and a very low proteinintake doesnt result in edematousmal nutrition. At the same time researchers found some biochemical alterations in children suffering from kwashiorkor but not in thosewith marasmus, such as: higher production of oxygen reactivate species, lower antioxidant protection,high ferritine levels, low transferrine levels, and free iron in serum.The above mentioned, allows us to suggest that protein deficiency is not the only decisive factor in the course of severe malnutrition toward kwashiorkor, and that edema could bea consequence for the oxidative damagecaused to organic biomolecules by infection and free serumiron.
Subject(s)
Humans , Child , Protein-Energy Malnutrition , Edema , Iron , Kwashiorkor , Oxidative StressABSTRACT
La glucosa es el principal sustrato energético de la célula y para su ingreso requiere una proteína transportadora en la membrana celular. Se han descrito dos sistemas de transporte de glucosa y de otros monosacáridos: los transportadores de sodio y glucosa llamados SGLT ( sodium-glucose transporters) y los transportadores de glucosa llamados GLUT ( glucose transporters). En este artículo se presenta una revisión de las principales características moleculares, bioquímicas y funcionales de los transportadores de monosacáridos que se han descrito hasta el momento.