Peroxisomii sunt organite celulare delimitate de endomembrana, care le separa continutul de citosol (fluidul intern al celulei); sunt organizati sub forma unor vezicule, de regula sferice, de dimensiuni unitare si lumen cu electronopacitate mai accentuata ca a citosolului. Functia lor este de a “scapa” celulele de substantele toxice, si contin proteine membranare esentiale pentru diferite functii, ca de exemplu importa proteinele in alte organite si ajuta la inmultire. Spre deosebire de lizozomi, formati pe calea secretorie, peroxisomii se auto-replica prin marire si apoi diviziune, desi sunt unele indicatii ca cei noi se formeaza direct.
Functie : peroxisomii contin enzime oxidative, catalaza, oxidaza D-amino acid si oxidaza acid uric. Anumite enzime din peroxisom, folosind oxigen molecular, inlocuiesc atomii de hidrogen din substrate organice specifice (notate cu R), intr-o reactie oxidativa, producand peroxidul de hidrogen, toxic : RH2+O2= R+ H2O2. Catalaza , in schimb, foloseste peroxidul de hidrogen pentru a oxida alte substrate, incluzand fenolii, acidul formic, formaldehida si alcoolul, prin reactia de peroxidare: H2O2+ R’H2=R’ + 2H2O, eliminandu-se astfel apa oxigenata otravitoare. Aceasta reactie este importanta in celulele ficatului si ale rinichilor unde peroxisomul detoxifica diferite substante toxice ce intra prin sange.
Pe langa acest lucru, cand excesul de peroxid de hidrogen se acumuleaza in celula, catalaza o transforma in apa, prin reactia: 2H2O2= 2H2O + O2. O functie importanta a peroxisomului este descompunerea moleculelor de acizi grasi printr-un proces numit beta-oxidare, in care acizii grasi sunt transformati in acetil-CoA, transportata apoi in citosol, unde e folosita mai departe. In celulele animale, beta oxidarea poate avea loc si in mitocondrie, insa in drojdia de bere si celulele plantelor, acest proces este indeplinit exclusiv de peroxisom. Prima reactie din formarea lipidelor eterice (plasmalogena) in celulele animale are loc tot in peroxisomi. Plasmalogena este cel mai abundent fosfolipid din mielina. Deficienta de plasmalogena cauzeaza anormalitati profunde asupra celulelor nervoase, acesta fiind motivul pentru care multe tulburari peroxisomale conduc la boli neurologice. Peroxisomul este, de asemenea important si in producerea de acizi biliari.
Inca de la inceputul anilor ’80 a fost determinat un numar de boli metabolice cauzate de defectele moleculare din peroxisomi. Doua mari categorii au fost descrise pana acum. Prima este biogeneza bolilor peroxisomale(BPD) , in care organitul nu se dezvolta normal, cauzand defecte ale multor proteine peroxisomale. A doua categorie implica defectele unei singure enzime peroxisomale. Tulburarile peroxisomale conduc la tulburari ale metabolismului lipidic. Studiile arata ca 1 din 20000 de persoane sufera de un anumit tip de tulburare peroxisomala.
Familia bolilor peroxisomale : lanturile lungi de acizi se gasesc in general in sistemul nervos central ( creier) si peroxisomii acestor celule nu pot importa proteinele necesare pentru ca betaoxidarea sa aiba loc. Sindromul Zellweger este o boala rara, congenitala, caracterizata de absenta sau numarul redus de peroxisomi in celulele din ficat, rinichi si creier ( producere redusa a sintezei de plasmalogena). Este caracterizata de incapacitatea de a betaoxida lanturile lungi de acizi grasi in peroxisomii din celule, datorita unei tulburari genetice intr-una din genele implicate in biogeneza peroxisomilor. Boala este una din cele 3 tulburari cauzate de biogeneza peroxisomilor, cunoscute si ca spectrul Zellweger. Celelalte 2 sunt adrenolukodistrofia (ALD) si boala infantila a lui Rafsum.
Boala lui Rafsum este o boala neurologica ce rezulta din malformatia tecilor de mielina din jurul celulelor nervoase. Este cauzata de enzimele cu defecte din alfa oxidarea acidului phitanic. Pacientii prezinta avarii neurologice si degenerare cerebrala. Perioada de declansare a bolii este in copilarie/ adolescenta si prezinta un curs progresiv, desi poate cuprinde si perioade de stagnare/remisie. Cea mai eficienta terapie este tratamentul dietetic restrictiv de acid phytanic.
Sindromul Zellweger. Cele mai comune trasaturi ale sindromului includ: ficatul marit, concentratii mari de fier si cupru in sange si tulburari de viziune. Unii nou-nascuti afectati pot prezenta si crestere prenatala esuata. Printre simptomele la nastere se numara lipsa tonusului muscular, incapacitate de a se misca si glaucoma. Alte simptome pot fi reprezentate de caracteristici faciale neobisnuite, retardare mintala, accese si o incapacitate de a suge sau de a inghiti. Nu exista niciun tratament pentru sindromul Zellweger. Infectiile trebuie urmarite astfel incat sa nu apara complicatii ca pneumonie sau oprire momentana a respiratiei. Bolnavii mor de obicei pana la varsta de 6 luni.
Adrenoleukodistrofia (ALD) este o boala degenerativa a mielinei, un tesut gras complex care izoleaza multi nervi ai sistemului nervos central. Fara mielina, nervii sunt incapabili sa conduca un impuls, conducand la tulburari grave pe masura ce distrugerea de mielina creste si se intensifica. Victimele distrofiei sunt in general barbati, si boala incepe sa se exprime la varste cuprinse intre 5 si 10 ani, datorandu-se unei mosteniri a peroxisomilor care nu pot oxida cum trebuie lanturile lungi de acizi grasi din creier. ALD este un tip de leukodistrofie, tulburari ce afecteaza cresterea si/sau dezvoltarea mielinei. Prezentarea clinica este dependenta de varsta la care are loc inceputul bolii. Cel mai sever tip este forma cerebrala din copilarie, care se intalneste la baieti cu varste cuprinse intre 5 si 10 ani si este caracterizata de dezvoltare greoaie, atacuri, ataxia, degenerare a functiilor vizuale si auditive. Aceasta forma poate aparea si la adolescenti si in foarte putine cazuri, si la adulti. O alta forma a ALD-ului , care loveste in principal adolescentii, este caracterizata de o functionare mai proasta a coadei spinale si de aceea se numeste adrenomieloneuropatie (AMN). Pacientul prezinta de obicei slabiciuni si amorteala a membrelor si probleme de urinare. Diagnosticul este stabilit in urma cercetarilor clinice si a concentratiei serului de lanturi lungi de acizi grasi.
Cea mai comuna forma a ALD este legata-X ( gena defective este in cromozomul X) , caracterizata de acumularea excesiva a lanturilor lungi de acizi grasi, cu 24-30 atomi de carbon ( normal lanturile au mai putin de 20 de atomi de carbon). Astfel, cand gena ALD a fost descoperita in 1993, a fost o surpriza faptul ca proteina corespunzatoare era de fapt membra a familiei de proteine transportoare, si nu o enzima. Este inca un mister cum transportul afecteaza functionarea enzimelor acizilor grasi si, de aceea, cum concentratii mari de lanturi lungi de acizi grasi cauzeaza lipsa de mielina din fibrele nervoase. Gena codifica proteina ce transfera acizii grasi in peroxisomi, unde are loc betaoxidarea. O gena nefunctionala conduce la acumularea de acizi grasi. Mecanismul precis prin care care concentratiile mari de lanturi lungi de acizi grasi cauzeaza boala este inca necunoscut. In prezent nu exista niciun tratament pentru ALD, insa unele tratamente dietare, cum ar fi uleiul lui Lorenzo, in combinatie cu o dieta scazuta in acizi grasi , au fost folosite cu succes limitat, mai ales inainte ca simptomele bolii sa apara. Trasplantul de maduva osoasa s-a dovedit a fi de folos in cazul pacientilor ale caror simptome sunt inca la inceput in desfasurarea bolii. Lavastatin este un medicament anticolesterol care pare sa ajute, insa cercetatorii nu au descoperit inca de ce.
| < Anterior | Urmator > |
|---|
