Lactoperoxidasa
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LPO
Lactoperoxidasa 2R5L.png
Identificadores
AliasLPO , SPO, lactoperoxidasa
Identificaciones externasOMIM : 150205 MGI : 1923363 HomoloGene : 21240 GeneCards : LPO
Ubicación de genes ( humanos )
Cromosoma 17 (humano)
Chr.Cromosoma 17 (humano) [1]
Cromosoma 17 (humano)
Ubicación genómica para LPO
Ubicación genómica para LPO
Banda17q22Comienzo58.218.548 pb [1]
Fin58.268.518 pb [1]
Ubicación de genes ( ratón )
Cromosoma 11 (ratón)
Chr.Cromosoma 11 (ratón) [2]
Cromosoma 11 (ratón)
Ubicación genómica para LPO
Ubicación genómica para LPO
Banda11 | 11 CComienzo87,806,428 pb [2]
Fin87,828,289 pb [2]
Ontología de genes
Función molecular• tiocianato actividad peroxidasa
• actividad oxidorreductasa
• hemo de unión
• unión de iones metálicos
• peroxidasa actividad
Componente celular• región extracelular
• basolateral plasma membrana
• extracelular exosome
• espacio extracelular
• citoplasma
Proceso biológico• desintoxicación celular oxidante
• respuesta de defensa a las bacterias
• detección de estímulos químicos implicados en la percepción sensorial del sabor amargo
• respuesta al estrés oxidativo
• proceso catabólico del peróxido de hidrógeno
• proceso metabólico del tiocianato
• homeostasis redox celular
Fuentes: Amigo / QuickGO
Ortólogos
EspeciesHumanoRatón
Entrez

4025

76113

Ensembl

ENSG00000167419

ENSMUSG00000009356

UniProt

P22079

n / A

RefSeq (ARNm)

NM_001160102
NM_006151

NM_080420

RefSeq (proteína)

NP_001153574
NP_006142

n / A

Ubicación (UCSC)Crónicas 17: 58,22 - 58,27 MbCrónicas 11: 87,81 - 87,83 Mb
Búsqueda en PubMed[3][4]
Wikidata
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La lactoperoxidasa es una enzima peroxidasa secretada por las glándulas mamarias, salivales y otras mucosas, incluidos los pulmones [5], que funciona como un agente antibacteriano y antivírico natural. [6] La lactoperoxidasa es un miembro de la familia de enzimas hemo peroxidasa . En los seres humanos, la lactoperoxidasa está codificada por el gen LPO . [7] [8]

La lactoperoxidasa cataliza la oxidación de varios sustratos orgánicos e inorgánicos por el peróxido de hidrógeno . [9] Estos sustratos incluyen bromuro y yoduro y, por lo tanto, la lactoperoxidasa se puede clasificar como haloperoxidasa . Otro sustrato importante es el tiocianato . Los productos oxidados producidos a través de la acción de esta enzima tienen actividades bactericidas y antivirales potentes e inespecíficas , incluida la destrucción del virus de la influenza. La lactoperoxidasa junto con sus sustratos de iones inorgánicos, el peróxido de hidrógeno y los productos oxidados se conoce como sistema lactoperoxidasa .[10] Por lo tanto, la LPO se considera la primera línea de defensa contra bacterias invasoras y agentes virales como la influenza y quizás el virus SARS-CoV-2. [11]

El sistema de lactoperoxidasa juega un papel importante en el sistema inmunológico innato al matar bacterias en la leche y las mucosas (revestimientos de origen principalmente endodérmico, cubiertos de epitelio, que participan en la absorción y secreción) secreciones, por lo que el aumento del sistema de lactoperoxidasa puede tener aplicaciones terapéuticas. Además, la adición o el aumento del sistema de lactoperoxidasa tiene aplicaciones potenciales en el control de bacterias en alimentos y productos para el cuidado de la salud del consumidor. El sistema de lactoperoxidasa no ataca al ADN y no es mutagénico. [12] Sin embargo, bajo ciertas condiciones, el sistema de lactoperoxidasa puede contribuir al estrés oxidativo. [13] Además, la lactoperoxidasa puede contribuir al inicio decáncer de mama , a través de su capacidad para oxidar hormonas estrogénicas que producen intermediarios de radicales libres . [14]

Estructura

La estructura de la lactoperoxidasa consiste principalmente en hélices alfa más dos hebras beta antiparalelas cortas . [15] La lactoperoxidasa pertenece a la familia de enzimas de mamíferos hemo peroxidasa que también incluye mieloperoxidasa (MPO), peroxidasa eosinófila (EPO), peroxidasa tiroidea (TPO) y prostaglandina H sintasa (PGHS). Un cofactor hemo está unido cerca del centro de la proteína. [dieciséis]

Función

La lactoperoxidasa cataliza la oxidación del peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ) de varias moléculas aceptoras: [17]

  • aceptor reducido + H 2 O 2 → aceptor oxidado + H 2 O

Los ejemplos específicos incluyen:

  • tiocianato (SCN - ) → hipotiocianita (OSCN - ) [18] [19]
  • bromuro (Br - ) → hipobromito (BrO - )
  • yoduro (I - ) → hipoyodito (IO - )

La fuente del peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ) suele ser la reacción de la glucosa con el oxígeno en presencia de la enzima glucosa oxidasa ( EC 1.1.3.4 ) que también tiene lugar en la saliva . La glucosa, a su vez, se puede formar a partir del almidón en presencia de la enzima amiloglucosidasa de la saliva ( EC 3.2.1.3 ).

Estos intermedios oxidados de vida relativamente corta tienen potentes efectos bactericidas , por lo que la lactoperoxidasa es parte del sistema de defensa antimicrobiano en los tejidos que expresan lactoperoxidasa. [10] El sistema de lactoperoxidasa es eficaz para matar una variedad de microorganismos aeróbicos [20] y ciertos anaeróbicos . [21] Investigación (1984): "El efecto de las mezclas de lactoperoxidasa-tiocianato-peróxido de hidrógeno en las bacterias depende de las condiciones experimentales. Si las bacterias se cultivan después de la exposición a lactoperoxidasa-tiocianato-peróxido de hidrógeno en agar nutritivo en condiciones aeróbicas, puede que no crezcan, mientras que crecen fácilmente en agar sangre en condiciones anaeróbicas ". [22]En su capacidad antimicrobiana, la lactoperoxidasa parece actuar de forma sinérgica con la lactoferrina [23] y la lisozima . [24]

Aplicaciones

La lactoperoxidasa es un agente antimicrobiano y antivírico eficaz. En consecuencia, se están encontrando aplicaciones de lactoperoxidasa en la conservación de alimentos, cosméticos y soluciones oftálmicas. Además, la lactoperoxidasa ha encontrado aplicación en el tratamiento dental y de heridas. Finalmente, la lactoperoxidasa puede encontrar aplicación como agentes antitumorales y antivirales. [25] Se ha utilizado lactoperoxidasa con yodo radiactivo para marcar selectivamente las superficies de las membranas. [26]

Productos lácteos

La lactoperoxidasa es un agente antimicrobiano eficaz y se utiliza como agente antibacteriano para reducir la microflora bacteriana en la leche y los productos lácteos. [27] La activación del sistema de lactoperoxidasa mediante la adición de peróxido de hidrógeno y tiocianato extiende la vida útil de la leche cruda refrigerada. [17] [28] [29] [30] Es bastante resistente al calor y se utiliza como indicador de pasteurización excesiva de la leche. [31]

Cuidado bucal

Se afirma que un sistema de lactoperoxidasa es apropiado para el tratamiento de la gingivitis y la paradentosis . [32] La lactoperoxidasa se ha utilizado en pastas dentales o enjuagues bucales para reducir las bacterias bucales y, en consecuencia, el ácido producido por esas bacterias. [33]

Productos cosméticos

Se afirma que una combinación de lactoperoxidasa, glucosa, glucosa oxidasa (GOD), yoduro y tiocianato es eficaz en la conservación de cosméticos. [34]

Cáncer

Se ha encontrado que los conjugados de anticuerpos de glucosa oxidasa y lactoperoxidasa son eficaces para matar células tumorales in vitro. [35] Además, los macrófagos expuestos a lactoperoxidasa son estimulados para matar las células cancerosas. [36]

Significación clínica

Sistema inmune innato

Las actividades antibacterianas y antivirales de la lactoperoxidasa juegan un papel importante en el sistema de defensa inmunológico de los mamíferos. [37] [38] [39] Es importante destacar que la lactoperoxidasa también se extruye en el moco pulmonar. [40]

La hipotiocianita es uno de los intermediarios reactivos producidos por la actividad de la lactoperoxidasa sobre el tiocianato y el peróxido de hidrógeno producidos por las proteínas duales oxidasa 2 , también conocidas como Duox2. [41] [42] La secreción de tiocianato [43] en pacientes con fibrosis quística está disminuida, lo que resulta en una producción reducida del antimicrobiano hipotiocianito y, en consecuencia, contribuye a un mayor riesgo de infección de las vías respiratorias. [44] [45]

Infecciones virales

La hipotiocianita generada por peroxidasa inhibe el virus del herpes simple [46] y el virus de la inmunodeficiencia humana . [47] Tanto la hipotiocianita como los productos iónicos de hipoyodato son oxidantes antivirales muy potentes y, sobre todo, inespecíficos que son letales, incluso en pequeñas concentraciones, para el virus de la influenza. [48] La actividad antiviral de la lactoperoxidasa aumenta con concentraciones crecientes de ión yoduro. [49] Esta enzima ha demostrado ser eficaz contra un virus de ARN altamente peligroso y resistente (poliovirus) y un virus de ADN de larga duración (vacuna). [50]

Infecciones bacterianas

Se ha demostrado que el sistema duox2-lactoperoxidasa ofrece protección contra muchas docenas de bacterias y micoplasmas, incluidas variedades de Staphylococcus clínicamente importantes y muchos tipos de Streptococcus . [51] El sistema de lactoperoxidasa inhibe eficazmente el helicobacter pylori común en tampón; sin embargo, en toda la saliva humana, parece tener un efecto más débil contra este microbio. [52] Se ha demostrado que la lactoperoxidasa en presencia de tiocianuro puede catalizar los efectos bactericidas y citotóxicos del peróxido de hidrógeno en condiciones específicas cuando el peróxido de hidrógeno está presente en exceso de tiocianuro. [22]La combinación de lactoperoxidasa, peróxido de hidrógeno y tiocianuro es mucho más eficaz que el peróxido de hidrógeno solo para inhibir el metabolismo y el crecimiento bacteriano. [53]

Cáncer de mama

La oxidación del estradiol por lactoperoxidasa es una posible fuente de estrés oxidativo en el cáncer de mama . [13] [14] La capacidad de la lactoperoxidasa para propagar una reacción en cadena que conduce al consumo de oxígeno y la acumulación de peróxido de hidrógeno intracelular podría explicar las lesiones en la base del ADN inducidas por radicales hidroxilo recientemente reportadas en tejido de cáncer de mama femenino. [13] La lactoperoxidasa puede estar involucrada en la carcinogénesis de mama, debido a su capacidad para interactuar con hormonas estrogénicas y oxidarlas a través de dos pasos de reacción de un electrón. [14] La lactoperoxidasa reacciona con el anillo A fenólico de los estrógenos.para producir radicales libres reactivos . [54] Además, la lactoperoxidasa puede activar aminas aromáticas y heterocíclicas carcinógenas y aumentar los niveles de unión de productos activados al ADN, lo que sugiere un papel potencial de la activación de carcinógenos catalizada por lactoperoxidasa en la causa del cáncer de mama. [55]

Cuidado bucal

Durante las últimas décadas, se han publicado varios estudios clínicos que describen la eficacia clínica del sistema de lactoperoxidasa en una variedad de productos para el cuidado bucal (pastas dentales, enjuagues bucales). Después de demostrar indirectamente, mediante la medición experimental de los parámetros de gingivitis y caries , que los enjuagues bucales [56] [57] que contienen amiloglucosidasa (γ- amilasa ) y glucosa oxidasa activan el sistema lactoperoxidasa, se ha comprobado el mecanismo protector de las enzimas en los productos para el cuidado bucal. parcialmente aclarado. Las enzimas como la lisozima , lactoperoxidasa y glucosa oxidasa se transfieren de las pastas dentales a la película.. Al ser componentes de la película, estas enzimas son catalíticamente muy activas. [58] [59] Además, como parte de las pastas dentales, el sistema de lactoperoxidasa tiene una influencia beneficiosa para evitar la caries en la primera infancia [60] al reducir el número de colonias formadas por la microflora cariogénica mientras aumenta la concentración de tiocianato. Con los pacientes con xerostomía , las pastas dentales con el sistema de lactoperoxidasa son aparentemente superiores a las pastas dentales que contienen flúor con respecto a la formación de placa y la gingivitis. [61] Se requieren más estudios [62] para examinar más a fondo los mecanismos de protección. [63]

La aplicación de lactoperoxidasa no se limita a caries, gingivitis y periodontitis . [64] Se puede aplicar una combinación de lisozima y lactoperoxidasa para apoyar el tratamiento del síndrome de boca ardiente ( glosodinia ). En combinación con lactoferrina, la lactoperoxidasa combate la halitosis ; [65] en combinación con lactoferrina y lisozima, la lactoperoxidasa ayuda a mejorar los síntomas de la xerostomía. [66] Además, los geles con lactoperoxidasa ayudan a mejorar los síntomas del cáncer oral cuando la producción de saliva se ve comprometida debido a la irradiación. En este caso, también se influye favorablemente en la flora bacteriana oral . [67] [68][69]

Ver también

  • Sistema de defensa antimicrobiano del tracto respiratorio

Referencias

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enlaces externos

  • Lactoperoxidasa en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
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