La vía de la quinurenina es una vía metabólica que conduce a la producción de dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD + ). Los metabolitos implicados en la vía de la quinurenina incluyen triptófano , quinurenina , ácido quinurénico , ácido xanturénico , ácido quinolínico , y 3-hidroxiquinurenina . [1] La interrupción de la vía está asociada con ciertos trastornos genéticos y psiquiátricos . [2] [3]
Disfunción de la vía quinurenina
Los trastornos que afectan la vía de la quinurenina pueden ser primarios (de origen genético) o secundarios (debido a afecciones inflamatorias). Peripheral la inflamación puede conducir a una acumulación de kynureninie en el cerebro, y esto está asociado con la depresión, trastorno bipolar , [2] y la esquizofrenia . [3] [4] El aclaramiento de quinurenina en las células musculares ejercitadas puede suprimir la acumulación en el cerebro. [5] [4]
Hidroxicinureninuria
También conocido como deficiencia de quinureninasa , este trastorno hereditario extremadamente raro es causado por la enzima quinureninasa defectuosa que conduce a un bloqueo en la ruta del triptófano al ácido nicotínico . Como resultado, el triptófano ya no es una fuente de ácido nicotínico y puede desarrollarse una deficiencia de la vitamina. Ambos B 6 -responsive y B 6 se conocen formas -unresponsive. Los pacientes con este trastorno excretan cantidades excesivas de ácido xanturénico, ácido quinurénico, 3-hidroxicinurenina y quinurenina después de la carga de triptófano y se dice que padecen taquicardia, respiración irregular, hipotensión arterial, ataxia cerebelosa, retraso del desarrollo, coma, disfunción tubular renal, insuficiencia renal o acidosis metabólica, e incluso la muerte. La única anomalía bioquímica que se observó en los pacientes afectados fue una hiperquinureninuria masiva, que se observa sólo durante los períodos de coma o después de la carga de proteínas por vía intravenosa. Esta alteración se corrigió temporalmente con grandes dosis de vitamina B 6 . La actividad de la quinureninasa en el hígado se redujo notablemente. La actividad se restauró apreciablemente mediante la adición de fosfato de piridoxal. [6] [7] [8] [9]
Deficiencias enzimáticas adquiridas y heredadas
La regulación a la baja de la quinurenina 3-monooxigenasa (KMO) puede ser causada por polimorfismos genéticos , citocinas o ambos. [10] [11] La deficiencia de KMO conduce a una acumulación de quinurenina y a un cambio dentro de la vía metabólica del triptófano hacia el ácido quinurénico y el ácido antranílico . [12] [13] [14] [15] [16] [17]
Las deficiencias de una o más enzimas en la vía de la quinurenina dan lugar a una acumulación de productos metabólicos intermedios que pueden producir efectos en función de su concentración, función y su interrelación con otros productos metabólicos. [12] Por ejemplo, la deficiencia de quinurenina 3-monooxigenasa se asocia con trastornos del cerebro (como esquizofrenia y trastornos de tics) y del hígado. [15] [13] [14] [16] [17] El mecanismo detrás de esta observación suele ser un bloqueo o una situación de cuello de botella en una o más enzimas en la vía de la quinurenina debido a los efectos de la indolamina 2,3-dioxigenasa (IDO) y triptófano 2,3-dioxigenasa (TDO) y / o debido a polimorfismos genéticos que afectan a los genes particulares. [12] [11] [18] [14] estados disfuncionales de pasos distintos de la vía de quinurenina (tales como quinurenina, ácido quinurénico , ácido quinolínico , ácido antranílico , 3-hidroxiquinurenina) se han descrito para una serie de trastornos, por ejemplo : [19]
- Demencia por VIH
- Síndrome de Tourette
- Trastornos de tics
- Trastornos psiquiátricos [3] (como esquizofrenia , depresión mayor , trastorno bipolar , [2] trastornos de ansiedad )
- Esclerosis múltiple
- enfermedad de Huntington
- Encefalopatías
- Metabolismo de los lípidos
- Metabolismo de las grasas del hígado
- Lupus eritematoso sistémico
- Aciduria glutárica
- La vitamina B 6 deficiencia
- Síndrome de eosinofilia-mialgia
Investigar
La investigación sobre las funciones de la vía quinurenina en la fisiología humana está en curso.
Enfermedad neurodegenerativa
Los científicos están investigando el papel de la desregulación de esta vía en el envejecimiento, las enfermedades neurodegenerativas, los trastornos mentales y el síndrome de fatiga crónica (SFC). [20] [21] [22] [2]
Relación quinurenina / triptófano
Se informan cambios en la proporción de quinurenina frente a triptófano para muchas enfermedades como artritis , VIH / SIDA , trastornos neuropsiquiátricos, cáncer e inflamaciones. [23] [24] [25] La quinurenina / triptófano también es un indicador de la actividad de la indolamina 2,3-dioxigenasa (IDO). [26] [27]
Métodos
Los metabolitos de quinurenina se pueden cuantificar usando cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas. [28]
Sustratos relacionados
En algunas especies, la vía de la quinurenina también procesa el 6-bromotriptófano, lo que da lugar a una serie análoga de metabolitos bromados. Se cree que estos y derivados posteriores son responsables de la biofluorescencia observada en la piel del tiburón hinchado y el tiburón gato de cadena . [29]
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