Flavoproteínas que actúan como amino-oxidasas: Estructura, función e importancia clínica / Flavoproteins acting as amine oxidases: Structure, function and clinical significance / Flavoproteínas atuando como amina oxidases: Estrutura, função e significado clínico

Se destaca la actividad de las flavoenzimas como amino-oxidasas, que intervienen en el metabolismo de las aminas biogénicas como biorreguladores, especialmente en el crecimiento y la diferenciación celular. La clasificación de las amino-oxidasas incluye flavoenzimas y quinoenzimas. Se analizan las amino-oxidasas que son flavoproteínas, como las monoamino-oxidasas y las poliamino-oxidasas. Se discuten las isoformas, estructuras y función de ambas, sus sustratos e inhibidores, la expresión de MAO-A y MAO-B en tejidos humanos y sus implicancias clínicas. MAO plaquetaria es un biomarcador de desórdenes mentales y neurodegenerativos. Los inhibidores selectivos de MAO-A resultaron ser eficaces antidepresivos, mientras que algunos de MAO-B se utilizan en el tratamiento de enfermedades de Parkinson y de Alzheimer. La identificación de elevadas concentraciones de poliaminas en varias enfermedades, desde cáncer y psoriasis hasta infecciones parasitarias, hace que la manipulación de su metabolismo sea un blanco terapéutico o preventivo en ciertas enfermedades. Se discute además qué poliamino-oxidasas actúan en el metabolismo de las poliaminas en humanos, frente a las presentes en plantas, bacterias y protistas. Las poliaminas y las enzimas de su metabolismo desempeñan funciones relevantes en los procesos de envejecimiento y en algunas enfermedades, como cáncer, diabetes mellitus, accidentes cerebro-vasculares, insuficiencia renal y trastornos psiquiátricos.

The activity of flavoenzymes as amine oxidases involved in the metabolism of biogenic amines as bioregulators is highlighted, particularly for cell growth and differentiation. The classification of amine oxidases includes flavoenzymes and quinoenzymes. Amine oxidases that are flavoproteins, such as monoamine oxidases and polyamine oxidases, are analyzed herein. The isoforms, structures and functions of both enzyme families, their substrates and inhibitors, the expression of MAO-A and MAO-B in human tissues, and their clinical implications are discussed. Platelet MAO is a biomarker of mental and neurodegenerative disorders. Selective MAO-A inhibitors proved to be effective antidepressants, while some MAO-B inhibitors are used for treatment of Parkinson's and Alzheimer's diseases. The identification of high concentrations of polyamines in a variety of diseases, from psoriasis to cancer and parasitic infections, makes handling their metabolism a therapeutic or preventive target for the treatment of some diseases. Also polyamine oxidase activity on polyamine metabolism in humans, compared to those present in plants, bacteria and protists,is discussed. Polyamines and the enzymes involved in their metabolism play important roles in the aging processes, as well as in certain diseases such as cancer, diabetes mellitus, stroke, kidney failure, and defined psychiatric disorders.

Foi enfatizada a atividade de flavoenzimas como as amina oxidases envolvidas no metabolismo de aminas biogênicas como biorreguladores, especialmente no crescimento e diferenciação celular. A classificação das amina oxidases inclui flavoenzimas e quinoenzimas. Amina oxidases que são flavoproteínas, tais como monoamina oxidases e poliamina oxidases, são analisadas. Isoformas, estrutura e função das duas oxidases são discutidas, os seus substratos e inibidores, a expressão de MAO-A e MAO-B em tecidos humanos e suas implicações clínicas. MAO plaquetária é um biomarcador de desordens mentais e neurodegenerativas. Os inibidores selectivos da MAO-A resultaram ser eficazes antidepressivos, embora alguns dos MAO-B sejam utilizados no tratamento da doença de Parkinson e de Alzheimer. A identificação de elevadas concentrações de poliaminas em várias doenças, desde câncer e psoríase a infecções parasitárias, faz com que a manipulação do seu metabolismo seja um alvo terapêutico ou preventivo em certas doenças. Também se discute que a poliamina oxidase atua sobre o metabolismo das poliaminas no ser humano, em comparação com aquelas presentes em plantas, bactérias e protistas. As poliaminas e enzimas do seu metabolismo desempenham papéis relevantes nos processos de envelhecimento e em algumas doenças, tais como câncer, diabetes miellitus, acidente vascular cerebral, insuficiência renal e perturbações psiquiátricas.

Hydrogen/rydride ion relay - a mechanism for early electron transfer in cytochrome c oxidases / El reléuónico hidrógeno-hidruro: un mecanismo de transferencia temprana de electrones en las citocromo c oxidasas

Cytochrome c oxidase (COX) employs electrons obtained from cytochrome c to bring about the reduction of oxygen to water. It is known that the electrons originate from the haem edge of cytochrome c and enters bovine COX at Trp-104. It is also known that Tyr-105, Glu-198 and Asp-158 of COX subunit II play roles in the enzyme's catalysis but how these roles are linked to electron transfer remain unclear. Recently, we proposed that electrons travel from the haem edge of cytochrome c to CuA, the first metal redox centre of COX, by a hydrogen/hydride ion relay using six residues. Now using a similar computer assisted approach, we investigate the extent to which this hydride/hydrogen ion mechanism is common amongst oxidases. The crystal structures of COX from P denitrificans, R sphaeroides and T thermophilus and quinol oxidase from E coli were downloaded and their binding domains analysed. As with bovine, all four oxidases had only nine amino acid residues in that region and both the sequences and three-dimensional structures were highly conserved. We propose that these residues function as a hydrogen/hydride ion relay, participating directly in electron transfer to CuA. We further suggest that this electron transfer mechanism might be a common feature in oxidases.

La citocromo c oxidasa (COX) emplea electrones obtenidos del citocromo c para producir la reducción del oxígeno a agua. Se sabe que los electrones originan a partir del hemo del citocromo c, y entran en la COX bovina en Trp-104. También se conoce que Tyr-105, Glu-198 y Asp-158 de la subunidad II de COX, desempeñan papeles en la catálisis de la enzima, pero no hay todavía claridad en cuanto a cómo estos papeles se hallan vinculados con la transferencia de electrones. Recientemente, sugerimos que los electrones viajan del borde del hemo del citocromo c al CuA, el primer centro metálico de reacción redox de la COX, por un relé iónico hidrógeno-hidruro, usando seis residuos. Ahora, usando un enfoque similar computarizado, investigamos hasta que punto este mecanismo de iones hidrógeno/hidruro es común entre las oxidasas. Se bajaron y analizaron los dominios de unión de las estructuras cristalinas de la COX de P denitrificans, R sphaeroides, y T thermophilus, y de la quinol oxidasa de la E coli. Como en el caso de la bovina, las cuatro oxidasas tenían sólo nueve residuos de aminoácido en esa región, y tanto las secuencias como las estructuras tridimensionales presentaban un alto grado de conservación. Proponemos que estos residuos funcionan como un relé iónico hidrógeno-hidruro, participando directamente en una transferencia de electrones al CuA. Asimismo, sugerimos que este mecanismo de transferencia de electrones podría ser un rasgo común de las oxidasas.

Línea básica de susceptibilidad y efecto sinérgico a los insecticidas malation y pirmifos-metil en adultos de Culex spp. Say, 1823 (Díptera: Culicidae) del municipio Mario Briceño Iragorry del estado Aragua, Venezuela / Baseline susceptibility and synergistic effect to the insecticides malathion and pirmiphos-methyl in adults of Culex spp. Say, 1823 (Diptera: Culicidae) Mario Briceño Iragorry municipality, Aragua state, Venezuela

Se evaluó la respuesta a los insecticidas organofosforados malatión y pirimifos-metil en poblaciones de campo de adultos Culex spp. del Municipio Mario Briceño Iragorry del Estado Aragua. Se realizaron los bioensayos en botellas tratadas con insecticidas. La determinación del tiempo-mortalidad, permitió obtener la línea base de susceptibilidad de los insecticidas evaluados. Se definió la dosis diagnóstica como la menor dosis que mata el mayor porcentaje de los insectos expuestos. El número de sobrevivientes a los 60 minutos de exposición a dichas dosis fue considerado como criterio de resistencia definiéndose dicho tiempo, como el umbral de resistencia. Los mosquitos resultaron resistentes a malatión a las concentraciones 0,1; 1 y 5 μg/mL con valores de TL100= 90; 90 y 75 minutos respectivamente y susceptibles a pirimifos-metil a las concentraciones 1 y 5 μg/mL con valores TL100= 30 y 15 minutos respectivamente, a la concentración 0,1 μg/mL se obtuvo TL100= 75 lo cual no se estimó por ser una dosis baja. Las concentraciones 5 μg/mL de malatión, 0, μg/ml de pirimifos-metil se sugieren como dosis referenciales. Se identificaron mecanismos de resistencia con el sinergista butóxido de piperonilo (PB) a las concentraciones de malatión 1 y 5 μg/mL con FS = 2 y 2,5 respectivamente. Las enzimas de multifunción oxidasa (MFO) juegan un papel importante en la resistencia al insecticida malation. Los resultados obtenidos, aportan información básica para futuros programas de control de Culex spp., si fuese necesario, debido a su importancia como plaga de ambientes turísticos y como vector de Filariasis (bancroftiasis) y Fiebre del Nilo.

We evaluated the response to the organophosphorus insecticides malathion and pirimiphos-methyl in field populations of adult Culex spp. Mario Briceño Iragorry Municipality Aragua state. Bioassays were carried out using the bottles treated with insecticides. The time-mortality determination allowed us to obtain the baseline susceptibility of the insecticides evaluated. Diagnostic dose was defined as the lowest dose that kills the highest percentage of exposed insects. Survivors after 60 minutes of exposure to these doses was considered as resistance criterion defining this time, as the threshold of resistance. The mosquitoes were resistant to malathion at concentrations 0.1; 1 and 5 μg/mL with values of TL100= 90; 90 and 75 minutes respectively and susceptible to pirimiphos-methyl at concentrations 1 and 5 μg/mL with values of TL100= 30 and 15 minutes respectively, was obtained at the concentration 0.1 μg /mL TL100= 75 which was not considered to be a low dose. The concentrations 5 μg /mL of malathion, 0.1 μg / ml of pirimiphos-methyl are suggested as a reference dose. Resistance mechanisms were identified with the synergist piperonyl butoxide (PB) at concentrations of malathion 1 and 5 μg/mL with FS = 2 and 2.5 respectively. Multifunction oxidase enzymes (MFO) play an important role in resistance to the insecticide malathion. The obtained results provide basic information for future monitoring programs of Culex spp, if necessary, due to its importance as a pest of tourist environments and as a vector of Filariasis (bacroftiosis) and West Nile Fever.