Presentacin de PowerPoint

1
FISICOQUIMICA Curso 2003 Modulo Clases Teóricas
21 Noviembre 5-9, 2003
LA PRODUCCION DE ENERGIA UTIL EN LOS MAMIFEROS
LA FOSFORILACION OXIDATIVA MITOCONDRIAL
2
Mecanismo de transducción de energía en los
animales

• Los seres vivos son máquinas químicas que
  utilizan la energía química del ATP para hacer a
  las reacciones endergónicas espontáneas.
• La energía química de los sustratos que se oxidan
  se utilizan para la generación de un gradiente
  electroquímico de H en la membrana mitocondrial
• El gradiente electroquímico de H se utiliza para
  la producción de ATP.

3
Las mitocondrias, esas organelas subcelulares
4
REGULACIÓN DEL CONSUMO DE OXÍGENO MITOCONDRIAL
EFECTO DEL ADP
ADP

• El ADP aumenta el consumo de O2
• La relación
• con ADP/sin ADP
• (est. 3/est. 4)
• es denominada Control Respiratorio

DO2 Dt
El control respiratorio, usualmente de 4 a 10,
es el índice mas sensible para juzgar la
integridad y el acoplamiento mitocondrial y, por
lo tanto, la calidad de las mitocondrias
aisladas.
5
Consumo de oxígeno energía biológica

• El 95 del oxígeno consumido se consume en las
  mitocondrias
• El 99 del oxígeno consumido por las
  mitocondrias es reducido por la citocromo oxidasa
• El 100 del oxígeno consumido por la citocromo
  oxidasa se utiliza para sintetizar ATP por el
  mecanismo conocido como fosforilación oxidativa

6
REGULACIÓN DEL CONSUMO DE OXÍGENO CELULAR
CONCEPTO CLÁSICO ADP ______________ O2 no es
limitante O2 celular 5-30 mM O20.5 para la
respiración mitocondrial 0.02-0.3 mM

• NUEVO CONCEPTO
• ADP
• O2
• NO

7
LOS ESTADOS METABOLICOS MITOCONDRIALES (Chance y
Williams, 1956)
Nivel Nivel de Velocidad Factor
Estado Oxígeno de ADP sustrato respiratoria
limitante 1 Disponible Bajo
Bajo Lenta ADP 2
Disponible Alto Muy bajo Lenta
Sustrato 3 Disponible Alto Alto
Rápida Cadena
respiratoria 4 Disponible Bajo
Alto Lenta ADP 5 No
disponible --- --- Nula
Oxígeno
ADP

Sustrato
1
2
3
DO2 Dt
4
O2 0
5
8
Ensayo polarográfico estándar para acoplamiento
mitocondrial

• La respiración se mide en natg O/min/mg prot.
• Respiracion en estado 4a Respiración
  controlada, definida por el flujo pasivo de
  protones a través de la membrana interna.
• Respiración en estado 3 Respiración activa, la
  máxima velocidad fisiológica de consumo de O2 y
  de síntesis de ATP.
• Respiración en estado 4b. Idem 4a. Cuando es
  mayor que 4a implica activación de la ATPasa
  mitocondrial por desacoplamiento o exceso de
  Mg2.
• Control respiratorio (1 y 2) Las relaciones
  entre las respiraciones en est. 3/ est.4a y est.
  3/ est.4b. Normalmente, de 3 a 7 con succinato y
  de 4 a 10 con malato-glutamato.
• Relación ADP/O Mide la fosforilación oxidativa.
  Normalmente, 1.7 con succinato y 2.7 con
  malato-glutamato.

9
(No Transcript)
10
(No Transcript)
11
Reacciones de los complejos mitocondriales

• Complejo Reacción DE
• I NADH2 gt UQ 260 mV
• II Succ gt UQ 0 mV
• III UQH2 gt cit. c 200 mV
• IV cit c gt O2 620 mV

Las diferencias de potencial eléctrico de mas de
200 mV, definen los sitios de conservación de
energía. Se toma un DEde 0.23 V como potencial
operacional para la conservación (transducción)
de energía.
12
La cadena respiratoria mitocondrial (2002)
13
La cadena respiratoria mitocondrial
NADH2 gt Fp(FMN) gt UQ gt cit bKbTgt cit c,c1gt
cit aa3 gtO2

• Una serie de moléculas con grupos prostéticos
  redox con potenciales de oxidación crecientes
  desde el NADH2 (-320 mV) al O2 ( 820 mV) y DE
  1.14 V.
• La oxidación del NADH2 por el O2 genera 220 kJ/2
  e- (DG -nF DE -2 x 96500 x 1.14).
• Las reacciones de transferencia de electrones
  (óxido-reducciones) se realizan a alta velocidad
  por estar los transportadores de electrones
  incorporados en la membrana interna y
  restringidos en sus movimientos .

14
Los potenciales redox (E) de los componentes de
la cadena respiratoria

• NADH2 - 320 mV
• FMNH2 - 280 mV
• Fe-S (Complejo I) - 270 mV
• FADH2 - 10 mV
• Fe-S (Complejo II) 20 mV
• Ubiquinol (UQH2) 60 mV
• Citocromo bk 40 mV
• Citocromo bT 190 mV
• Citocromo c (c1) 230 mV
• Citocromo aa3 380 mV
• Oxigeno 820 mV

Los de mas arriba en la tabla reducen a los de
mas abajo
15
(No Transcript)
16
(No Transcript)
17
(No Transcript)
18
(No Transcript)
19
(No Transcript)
20
La teoría quimiosmóticamitocondrial(Mitchell,
1965)

• La membrana interna es impermeable a los H.
• La transferencia de electrones en la cadena
  respiratoria produce la extrusión vectorial de H
  al citosol.
• A ambos lados de la membrana interna
  mitocondrial se establece un potencial
  protomotriz (Dp 60 DpH Dj).
• El potencial electroquímico de los H determina
  su pasaje por la F1-ATPasa y la síntesis de ATP.

10 H
2e-
NADH O2
ATP ADP
3 H
21
(No Transcript)
22
Teoría Quimiosmótica (Mitchell, 1962-1978)
H
Formulación del potencial electroquímico del H
en la matriz mitocondrial (1) y en el espacio
intermembranas (citosol) (2)
2
1

• ?m(2-1) RT ln (aH(2)/ aH(1) F.??(2-1)
• ?

Dividiendo por F, y tomando ?p ?m/F y pH
-log aH
?p ?? 59 ?pH
La fuerza protomotriz (?p), expresa en mV
(normalmente 230 mV) el potencial electroquímico
del H que es utilizado en la síntesis
endergónica de ATP a partir de ADP y Pi.
23
La teoría quimiosmótica ?p ?? 59
?pHDeterminación experimental

• Determinación de Dp en mitocondrias en estado de
  reposo (estado 4)
• Dp Df 60DpH
  
• 220 mV 50 mV
  170 mV

En mitocondrias respirando, el pH de la matriz ?
8.0, para un pH del citosol ? 7.2
24
Consideraciones energéticas para cada sitio de
conservación de energía (1)

• DG - n . F. DE
• para 2 e- (reacción redox) y H (F1-ATPasa)
• DG - 2 x 96500 x 0.23 - 44.3 kJ/2 H
• ADP Pi gt ATP DG 32.6
  kJ/mol
• Reacción redox (DE 0.23 V) DG -
  44.3 kJ
• Reacción total acoplada DG - 10.8
  kJ/mol

Eficiencia (química redox /química
fosforilación) 32.6/44.3 74
25
(No Transcript)
26

• ADP Pi ATP DG 32.6
  kJ

El flujo de H por dentro de la proteína de la
F1-ATPasa (un rotor molecular) produce la
síntesis de ATP a partir de ADP y Pi
27
(No Transcript)
28
(No Transcript)
29
(No Transcript)
30
(No Transcript)
31

• (1) La reacción redox
• NADH2 ½ O2 gt NAD ½ H2O DG -
  220 kJ
• DE 0.82 - (- 0.32) 1.14 V
• DG - n . F . DE ( - 2 x 96500 x 1.14) - 220
  kJ
• (2) La fuerza protomotriz (el potencial
  electroquímico del H)
• 220 mV (medido) para 10 H)
• DG - n . F . DE ( - 10 x 96500 x - 0.22) 212
  kJ
• Eficiencia (Dp / DE) 212 /220 96
• (3) La síntesis de ATP
• ADP Pi gt ATP
  DG 32.6 kJ
• para 3 H por vuelta del rotor de la F0
• DG - n . F . DE ( - 3 x 96500 x 0.22) - 63.7
  kJ
• Eficiencia 32.6/ 63.7 51

32
FRACCION DE LA MASA MITOCONDRIAL EN ESTADOS 4 Y 3
EN ORGANOS PERFUNDIDOS

• --- Consumo de oxígeno ---
• Mitocondrias Organo
  Contenido de Fracción de
• est. 4 est. 3 perfundido
  mitocondrias mitocondrias
  (nmol O2/min/ (mmol O2/min/ (mg prot./
  est. 4 est. 3
• mg prot.) g órgano) g
  órgano) ---- ( ) ----
• Hígado 10 88 1.3 35 65 35
• Corazón 28 135 3.1 53 72
  28

La fracción de mitocondrias en estado 3 (x), se
calcula de Consumo del órgano/contenido de
mitocondrias (1-x) est. 4 (x) est. 3
33
REGULACIÓN DEL CONSUMO DE OXÍGENO MITOCONDRIAL
TRES PROTEINAS REGULAN LA
RESPIRACION 1. La F1-ATPasa (factor limitante
ADP) 2. La mtNOS (produce NO) 3. La citocromo
oxidasa (factor limitanteNO/O2)
F1-ATPasa
ATP
NADH
2 H
2 H
ADP
2 H
2 H
O2 NO
mtNOS
Citocromo oxidasa
34
REGULACIÓN DEL SUMINISTRO DE OXÍGENO POR EL ÓXIDO
NÍTRICO

• El NO generado por la eNOS del endotelio vascular
  activa a la GMP ciclasa del musculo liso, aumenta
  el cGMP, y produce vasodilatación. El aumento
  del diámetro de los vasos, permite un mayor
  tiempo de equilibración y aumenta la liberación
  de O2 de la HbO2 a los tejidos.
• Premio Nobel de Fisiología y Medicina 1998 a
  Forschgott, Murad e Ignarro por su
  descubrimiento del papel de mensajero
  intercelular del NO en el sistema cardiovascular

Mensajero intercelular
Vasodilatación endotelio-músculo liso
35
La inhibición de la citocromo oxidasa por el NO

• Inhibición competitiva con el O2 depende de la
  relación O2/NO 150 O2 1 NO

36
Competición en el centro activo de la citocromo
oxidasa
37
OXIDO NITRICO SINTASA MITOCONDRIAL (mtNOS) el
descubrimiento

• La actividad de mtNOS, determinada como
  producción de NO, fue original y simultáneamente
  observada en mitocondrias de hígado de rata por
  Ghafourifar y Richter (1997) y por Giulivi,
  Poderoso y Boveris (1998).
• Previamente se había informado la existencia de
  una proteína mitocondrial reactiva con
  anticuerpos anti-eNOS (Kobzik et al. (1995) y
  Bates et al. (1995 1996).

38
LA ACTIVIDAD FUNCIONAL DE LA mtNOS EN LA
REGULACION DE LA RESPIRACION DE MITOCONDRIAS DE
HIGADO DE RATA. Efectos del sustrato (arginina)
y de un inhibidor (NMMA).

• Respiración en estado 3
  (ng-at O/min.mg prot.) ()
• malato-glutamato con ADP 113 84
• (a) id. 0.3 mM arginina 101 75
• (b) id. 1 mM NMMA 135 100
  
• Actividad functional de la mtNOS (b-a) 34
  25
• succinato con ADP 178 87
• id. 0.3 mM arginina 160 78
• id. 1 mM NMMA 205 100
• Actividad functional de la mtNOS (b-a)
  45 22

39
Los radicales libres del oxígeno en patología y
en el envejecimiento
40
(No Transcript)
41
Las mitocondrias usan el 96 del oxigeno
consumido y producen radicales libres del oxígeno

• El oxígeno consumido en las mitocondrias está
  acoplado a la producción del 92 del ATP usado en
  los mamíferos.
• Las mitocondrias producen continuamente O2- y NO,
  dos radicales libres.
• Las mitocondrias son la fuente intracelular mas
  importante de O2-.

42
LA PRODUCCIÓN MITOCONDRIAL DE RADICALES
SUPERÓXIDO
O2- KK(sg2s)2(su2s)2(sg2p)2(pu2p)4(pg2py)2(pg2px)
1

• En todas las células aeróbicas.
• La producción primaria de O2- da cuenta del 1
  del consumo de oxígeno del corazón y el hígado de
  rata.
• Es alta en estado 4 (reposo) y baja en estado 3
  (activo).
• Mn-SOD específica en la matriz mitocondrial

43
Producción mitocondrial de anión superóxido
Succinato
FAD
(Fe-S)3
Rotenona
Antimicina
Cianuro
O2
(Fe-S)6
NADH
FMN
UQ
bT
bK
c1
c
aa3
H2O
44
LA PRODUCCIÓN MITOCONDRIAL DE RADICALES
SUPERÓXIDO

• UQH O2 gt UQ H O2-
• k 8 x 103 M -1 s -1
• (Boveris y Cadenas, 1975-1980 Cadenas y
  col., 2000), 80 de la producción mitocondrial
  de O2-). Las UQH de las caras C (80 ) y M (20
  ) producen O2-. Considerada el marcapaso del
  proceso de envejecimiento.
• FMNH O2 gt FMN H O2- (Boveris y
  Turrens, 1980 20 de la producción mitocondrial
  de O2-). Considerada relevante en la
  neurodegeneración.

45
LA PRODUCCIÓN BIOLÓGICA DE ÓXIDO NÍTRICO

• Las óxido nítrico sintasas (NOS) producen NO a
  partir de arginina, NADPH2 y O2.
• Hay tres NOS genómicas
• 1nNOS (neuronal)
• 2iNOS (macrófagos)
• 3eNOS (endotelio)

Arg NADPH2 O2 gt Cit H2O NO
Alternative Splicing
NADPH
FAD
FMN
CaM
46
LA PRODUCCIÓN MITOCONDRIAL DE ÓXIDO NÍTRICO
mtNOS

• La actividad de la mtNOS originalmente observada
  en mitocondrias de hígado
  (Ghafourifar y Richter, 1997 Giulivi y col.
  1998), ha sido también determinada en cerebro,
  corazón, riñón, timo, y músculo.
• La mtNOS de hígado, secuenciada es nNOSa
  (Giulivi, 2002) con modificaciones
  post-traduccionales.
• La producción de NO da cuenta de aproximadamente
  0.25 del consumo de oxígeno de los órganos.
• La mtNOS utiliza NADPH2, arginina y Ca2 de la
  matriz mitocondrial.

47
Los radicales libres producidos
primariamente en sistemas biológicos son O2- y
NO

• O O
• Radical
• superóxido

N O Oxido nítrico
48
LA CADENA BIOQUÍMICA DE REACCIONES DE RADICALES
LIBRES
Atajo de Cadenas -Poderoso
UQH2
O2
NO
O2-
UQH
O2-
H2 O2
ONOO-
HO R ROO 1O2
Camino de Beckman-Radi-Freeman
Camino de Fenton/Haber-Weiss
Lipoperoxidación
49
El descubrimiento de la superóxido dimutasa

En 1969 McCord y Fridovich describieron la
actividad enzimática de la superóxido dismutasa
(SOD) 2 O2- 2 H gt H2O2 O2 La
existencia de la enzima implicaba la existencia
de su sustrato, el radical anión superóxido, en
los seres vivos. La idea fue revolucionaria y
confirmatoria de la teoría de Gerschman que
postulaba a los radicales libres del oxígeno como
el mecanismo molecular de la toxicidad del
oxígeno y la radiación.
50
El dogma de Fridovich en biología y patología

• La observación inicial de una Cu,Zn-SOD en
  eritrocitos fue extendida a todos los citosoles y
  complementada con la descripcion de una Mn-SOD en
  las mitocondrias de las células aerobias
  (1970-1975).
• En la misma época, se estableció el dogma de
  Fridovich acerca de la toxicidad del radical
  hidroxilo y el papel protector de la SOD y la
  catalasa
• O2 ? O2- ? H2O2 ? HO ? H2O

SOD Catalasa H2O2 O2 H2O
O2
51
El concepto molecular de la toxicidad de los
radicales libres del oxígeno.

• En esos años se elaboró y aceptó un mecanismo con
  participación de Fe2/3 para la producción
  biológica de radical hidroxilo (Camino de
  Fenton/Haber-Weiss)
• 1 O2- Fe3 ? O2 Fe2 (Haber-Weiss,
  1934)
• 2 H2O2 Fe2 ? HO HO- Fe3
  (Fenton,1890)
• 1 2 O2- H2O2 ? O2 HO-
  HO

Fe2/3
La toxicidad biológica del HO deriva de su
capacidad de abstraer hidrogeno de todas las
especies químicas
52
La producción de radical hidroxilo es clave para
entender la toxicidad de las especies reactivas.
Fe2/3
O2- H2O2 ? O2 HO-
HO O2- NO ? ONOO- H ? ONOOH
peroxinitrito
ac. peroxinitroso ONOOH ?
NO3H ONOOH ? NO2
HO
El HO reacciona con grupos CH- de
biomoléculas HO CH ? H2O C - (R
radical de carbono)
53
El dogma de Fridovich se aplica a las bacterias
y se extiende a la patología humana

• La presencia de SOD y catalasa establece la nueva
  clasificación taxonómica de los microorganismos
  (Keele, McCord y Fridovich, 1973)
• Anaerobios SOD (-) Catalasa (-)
• Aerobios SOD () Catalasa ()
• Microaerófilos SOD () Catalasa (-)
• La Mn-SOD de la matriz mitocondrial es
  considerada una huella de la evolución biológica,
  marcando la simbiosis de un microorganismo con un
  eucariote primitivo.
• El concepto de toxicidad del oxígeno se extiende
  a la patología y al envejecimiento (sobrevida).

54
Condiciones clínicas con involucramiento de
radicales libres oxidativos (1)

• Daño inflamatorio/inmune
• Glomerulonefritis
• Vasculitis
• Artritis reumatoidea
• Sindromes autoinmunes
• Lupus
• Isquemia-reperfusion
• Post-infarto de miocardio
• Post-shock cerebro-vascular
• Transplante de órganos
• Sobrecarga de hierro/cobre
• Hemocromatosis
• Talasemia, multitransfusiones
• Enfermedad de Wilson

Shock séptico y similares Sindrome de
inflamación sistémica (SIRS) Shock séptico
Falla multiorgánica (MOF) Alcoholismo
Hepatopatía alcohólica Miopatía alcohólica
Neuropatía alcohólica Pulmón Hiperoxia
Toxicidad de paraquat y bleomicina
Enfisema (ARDS, fumadores)
55
Condiciones clínicas con involucramiento de
radicales libres oxidativos (2)

• Sistema cardiovascular
• Aterosclerosis
• Toxicidad de adriamicina
• Enfermedad de Keshan (Se)
• Sindrome metabólico
• Disfunción endotelial
• Riñón
• Sindrome nefrótico autoinmune
• Nefrotoxicidad de Pb, Cd y Hg
• Hipertensión dependiente del sistema
  renina-angiotensina

Cerebro - Sistema Nervioso Central Hiperoxia
Enfermedad de Parkinson Enfermedad de
Alzheimer Esclerosis multiple Ojos
Cataratas Fibroplasia retrolental
Degeneración macular Piel Irradiación solar
(porfiria)
56
Condiciones clínicas con involucramiento de
radicales libres oxidativos (3)
Tracto gastrintestinal Daño hepático por
endotoxinas Hepatotoxicidad de hidrocarburos
halogenados (Cl4C, halotano, bromobenceno,
etc) Hepatopatía alcohólica Isquemia-reperfusión
del intestino Daño por radiaciones
Exposiciones accidentales Radioterapia

• Envejecimiento
• Envejecimiento normal y
• acelerado (progeria y deportistas)
• Eritrocitos
• Toxicidad de Pb y fenilhidrazina
• Fotooxidación de protoporfirinas
• Malaria
• Anemia de Fanconi

57
Las mitocondrias como fuente y como blanco de los
radicales libres oxidativos

• Las mitocondrias son la fuente intracelular
  cuantitativamente mas importante de generación de
  radicales libres del oxígeno (O2-) y del
  nitrógeno (NO) y de la especie ONOO-.
• Las mitocondrias son el blanco intracelular
  selectivo de los radicales libres oxidativos y
  del ONOO-. El efecto de los radicales libres
  oxidativos es la pérdida de la función
  mitocondrial (mitocondrias disfuncionales).

58
LA TRIADA O2-, NO Y ONOO- EN LA REGULACION, LA
PATOLOGIA Y EL ENVEJECIMIENTO MITOCONDRIAL
O2-
NO
Producido por la mtNOS como regulador de la
respiración. Es mayormente convertido en ONOO-.
Producido en la autooxidación de componentes de
la cadena respiratoria. La mayor parte (88 )
dismuta a H2O2.
k 1.9 x 1010 M -1 s -1
ONOO-
Potente oxidante. Normalmente reducido por NADH2,
UQH2 y GSH. Cuando es producido en exceso (por
ejemplo, en isquemia/reperfusión o inflamación)
produce nitración de tirosinas y disfunción
mitocondrial. Su efecto acumulativo contribuye al
envejecimiento tisular.
59
ESPECIES REACTIVAS DEL NITRÓGENO (RNS) NO
óxido nítrico ONOO - anión peroxinitrito NO -
anión nitroxilo NO2 dióxido de nitrógeno
ESPECIES REACTIVAS DEL OXÍGENO (ROS) O2-
radical superóxido H2O2 peróxido de
hidrógeno HO radical hidroxilo ROO radical
peroxilo ROOH hidroperóxido orgánico 1O2
oxígeno singulete
Las denominaciones ROS y RNS enfatizan en el
efecto biológico y descuidan la identidad química
60
MITOCONDRIAS DISFUNCIONALES
Se consideran mitocondrias disfuncionales a
aquellas que muestran diferencias estructurales o
de actividad bioquímica con las mitocondrias
normales o funcionales. El criterio es
fundamentalmente comparativo.

• CARACTERISTICAS DE LAS MITOCONDRIAS
  ACOPLADAS O FUNCIONALES
• Bajo consumo de O2 en estado 4.
• Alto consumo de O2 en estado 3.
• Control respiratorio de 3 a 7 con succinato y de
  4 a 10 con malato-glutamato.
• Relación ADP/O de 1.7-1.9 con succinato y
  2.7-2.9 con malato-glutamato.

61
LAS MITOCONDRIAS COMO EL MARCAPASO DEL
ENVEJECIMIENTO TISULAR (1)

• Las mitocondrias producen continuamente especies
  reactivas del oxígeno y del nitrógeno (O2-, H2O2,
  NO, ONOO-, HO, ROO,1O2) y las mantienen en
  estados estacionarios, los que aumentan en el
  estrés oxidativo.
• El daño oxidativo producido por las especies
  reactivas del oxígeno y del nitrógeno se expresa
  selectivamente en macromoléculas (proteínas y
  mtDNA).
• Algunas proteínas mitocondriales son consideradas
  marcadores del proceso de envejecimiento
  NADH-deshidrogenasa, adenina nucleótido
  translocasa, carnitina aciltransferasa y bcl2.
  Los proteasomas son dañados en el envejecimiento.

62
LAS MITOCONDRIAS COMO EL MARCAPASO DEL
ENVEJECIMIENTO TISULAR (2)

• Las proteínas oxidadas (carbonilos de proteínas),
  los productos de la peroxidación lipídica (TBARS)
  y las bases de DNA oxidadas (8-HO-dG) aumentan en
  el envejecimiento.
• El mtDNA con errores informacionales produce
  polipéptidos con secuencia alterada, los que son
  disfuncionales.
• Las mitocondrias disfuncionales producen señales
  para su digestión por los lisosomas y para la
  apoptosis.
• La disminución de células activas lleva a la
  pérdida de la funcionalidad y al envejecimiento
  de los tejidos.

63
MITOCONDRIAS DISFUNCIONALES EN EL
ENVEJECIMIENTO (1)

• Disminución del consumo de O2 en estado 3
• Aumento del consumo de O2 en estado 4
• Control respiratorio
• disminuido
• Aumento en la producción
• de O2- y de H2O2
• Potencial de membrana
• disminuido

H
H
Ca2
Ca2
Ca2 O2-
Estrés oxidativo
Ca2 O2-
O2-
?p
-
-
_ ? p
64
MITOCONDRIAS DISFUNCIONALES EN EL
ENVEJECIMIENTO (2)

• La disminución del consumo de O2 en estado 3,
  de 30-50 , se asocia a actividades
  selectivamente disminuidas, también 30-50 , de
  los complejos I (NADH-ubiquinona reductasa) y IV
  (citocromo oxidasa).

• Las actividades enzimáticas disminuídas
  correlacionan con indicadores de coordinación
  neuromuscular y actividad exploratoria.

Inhibición en el envejecimiento
65
MITOCONDRIAS DISFUNCIONALES EN EL
ENVEJECIMIENTO (3)

• Tamaño y espacio matricial aumentado
• Fragilidad aumentada
• Acumulación de productos
• de oxidación ROOH,
• TBARS, y 8-HO-dG

H
H
Ca2
Ca2
Ca2 O2-
Estrés oxidativo
Ca2 O2-
O2-
?p
-
-
_ ? p
66
MITOCONDRIAS DISFUNCIONALES Y ENFERMEDAD DE
PARKINSON

• Se aislaron mitocondrias disfuncionales de la
  sustancia negra de pacientes humanos con
  Parkinson y de monos con Parkinson experimental
  (MPTP).
• Disfuncionalidad mitocondrial, selectiva para el
  Complejo I, en ratas tratadas con MPTP y con MPP
  (considerado el metabolito activo).
• Tratamientos con rotenona y dopamina producen un
  sindrome experimental tipo Parkinson.
• Tratamiento de mitocondrias aisladas con ONOO-
  lesionan específicamente al Complejo I.
• Se ha descripto en Parkinson humano baja
  capacidad de absorción de riboflavina (componente
  del Complejo I).

67
LAS MITOCONDRIAS DISFUNCIONALES SEÑALAN PARA
LA DIGESTIÓN LISOSOMAL Y LA APOPTOSIS
Cyt c Ca2 O2-
Cyt c Ca2 O2-
68
No siempre la producción celular de O2- y NO es
perjudicial

• (por lo menos para el huésped vertebrado hay
  dudas desde el punto de vista de las bacterias)

69
(No Transcript)
70
(No Transcript)
71
Consumo de O2 y producción de NO, O2- y
H2O2 por células mononucleares humanas, no
estimuladas y activadas con PMA
Significativamente diferente del control
(células no estimuladas) (p lt 0.05 Test t de
Student)
72
Quimioluminiscencia dependiente de
luminol Producción de ONOO-
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