INTRODUÇÃO
- Erros Inatos do Metabolismo
- Catabolismo de aminoácidos de cadeia ramificada
- Catabolismo da leucina
9 Até o momento, mais de 500 IEMs foram descritos, a maioria deles envolvendo processos de síntese, degradação, transporte e armazenamento de moléculas no organismo (Scriver et al., 2001). A etapa inicial no catabolismo dos três aminoácidos de cadeia ramificada (BCAAs), leucina, valina e isoleucina, é uma transaminação reversível em α-cetoácidos de cadeia ramificada. A segunda etapa do catabolismo é uma descarboxilação oxidativa irreversível de α-cetoácidos pela α-cetoácido desidrogenase de cadeia ramificada, com a formação de acil-CoA tioésteres de cadeia ramificada.
Os tioésteres de acil-CoA ramificados derivados dos três BCAAs são metabolizados através de várias etapas em intermediários simples de ácidos orgânicos que entram no metabolismo geral. Uma característica distintiva das deficiências de qualquer enzima que cataboliza esses aminoácidos é que apenas os metabólitos de ácidos orgânicos estão elevados, sem elevação de BCAAs ou α-cetoácidos ramificados, porque a reação da α-cetoácido desidrogenase ramificada não é reversível. (Scriver et al., 2001). As reações catabólicas dos tioésteres de acil-CoA de cadeia ramificada, subsequentes às reações iniciais da acil-CoA desidrogenase, são reversíveis e, como consequência geral, a deficiência de uma enzima pode causar a elevação de metabólitos de muitos intermediários próximos à via deficiente.
Tioésteres de acil-CoA elevados também podem ser metabolizados através de múltiplas vias secundárias, produzindo uma variedade de metabólitos adicionais (Scriver et al., 2001).
1.2.2. 3-Metilcrotonil - CoA carboxilase
- Deficiência da enzima 3-metilcrotonil - CoA carboxilase
- Achados clínicos
- Diagnóstico
- Tratamento
- Radicais livres
- Defesas antioxidantes
- Estresse oxidativo
- Estresse oxidativo e doenças neurodegenerativas
- OBJETIVOS
- Objetivo geral
- Objetivos específicos
13 pacientes aumentaram a excreção urinária de 3MCG e ácido 3-hidroxisovalérico (OHIVA), além de apresentarem deficiência secundária de L-carnitina (Ficicioglu e Payan, 2006; Darin et al., 2007). A apresentação clínica é bastante variável, podendo incluir manifestações no período neonatal, evoluindo para o óbito, mesmo em pacientes adultos completamente assintomáticos (Visser et al., 2000; Baurmgartner et al., 2001; Wendel e de Baulny, 2006). Além disso, em estudos de imagem pode-se observar atrofia cortical (de Kremer et al., 2002).
Estudos demonstraram uma diminuição na atividade do complexo I da cadeia respiratória em cérebros post-mortem de pacientes com doença de Parkinson (Schapira et al., 1990a). Por outro lado, foi observado importante dano oxidativo em pacientes com doença de Huntington, representado principalmente pela formação de 3-nitrotirosina nas áreas afetadas (Alexi et al., 2000). Nos últimos anos, também se descobriu que vários metabólitos acumulados em alguns IEMs com envolvimento grave do SNC causam estresse oxidativo no cérebro de animais de laboratório (Latini et al., 2007;.
No entanto, é difícil determinar exatamente se a indução do aumento da produção de radicais livres por estes ácidos orgânicos ocorre indiretamente, através de uma inibição do metabolismo energético celular, ou se eles são uma fonte direta de radicais livres (Wajner et al., 2004). . ).
In the present study, we investigated the in vitro effects of 3MCG and 3MCA on important parameters of oxidative stress in the cerebral cortex of young rats. Our results show that 3MCG and 3MCA increased thiobarbituric acid-reactive species (TBA-RS) and carbonyl formation, indicating that these compounds induce lipid and protein oxidation, respectively. The present data suggest that metabolites that accumulate in 3MCCD cause oxidative damage to lipids and proteins that may be at least partially involved in the pathophysiology of brain abnormalities found in this disorder.
In this context, to our knowledge, there is no previous study reporting the effects of 3MCG and 3MCA on cellular redox status. Therefore, in this study we investigated the role of 3MCG and 3MCA on important biochemical parameters of oxidative stress, namely thiobarbituric acid-reactive substances (TBA-RS) (lipid peroxidation), carbonyl formation (protein oxidative damage), production of nitric oxide, reduced levels of glutathione (GSH) , sulfhydryl content and the antioxidant enzyme activities glutathione peroxidase (GPx), catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and glutathione reductase (GR) (tissue antioxidant defense). We used in the assays 30-day-old Wistar rats obtained from the Central Animal House of the Department of Biochemistry, ICBS, UFRGS.
3MCG and 3MCA were dissolved in the buffer used for each assay and pH adjusted to 7.4 on the day of experiments. A calibration curve was performed using purified SOD as a standard to calculate the SOD activity present in the samples. First, we investigated the in vitro effects of 3MCG and 3MCA on TBA-RS levels in cerebral cortex supernatants of 30-day-old rats.
The following series of experiments were performed to evaluate the in vitro effects of 3MCG and 3MCA on carbonyl formation. Finally, we measured the activity of the antioxidant enzymes GPx, CAT, SOD and GR in the presence of 3MCG. In the present study, we observed for the first time that 3MCG and 3MCA significantly increased TBA-RS levels, reflecting an induction of the formation of malondialdehyde, an end product of membrane fatty acid peroxidation (Halliwell and Gutteridge, 2007).
The results showing that nitric oxide production, as determined by quantification of nitrates and nitrites, was not altered by 3MCG and 3MCA reinforce the hypothesis that reactive oxygen species were likely involved in the induction of lipid peroxidation. Overall, it is concluded that the presence of 3MCG and 3MCA in the incubation medium did not affect the antioxidant defense in the brain. In conclusion, to our knowledge, this is the first report showing that 3MCG and 3MCA accumulating in 3MCCD induce lipid and protein oxidative damage in the cerebral cortex.
In the event that the in vitro effects detected in the present study are confirmed in vivo, it is tempting to speculate that reactive species may contribute, at least in part, to the neurological damage found in this disorder.
DISCUSSÃO
Além dos sintomas mencionados acima, a atrofia cortical pode ser observada nos pacientes afetados em exames de imagem, principalmente nas áreas dos lobos frontal, temporal e parietal (de Kremer et al., 2002). Outra característica apresentada pelos pacientes, principalmente após uma infecção ou administração de dieta rica em proteínas, quando passam por uma crise metabólica, é um quadro semelhante à síndrome de Reye, em que são observadas hipoglicemia, acidose metabólica e hiperamonemia (Visser et al. al., 2000; Dirik et al., 2008). O mecanismo envolvido na grande variabilidade clínica ainda é desconhecido e parece não haver correlação entre o genótipo e o fenótipo apresentado pelos pacientes (Darin et al., 2007).
Embora existam evidências que mostram que o estresse oxidativo e a geração de ERO estão relacionados à etiologia e/ou progressão de diversas doenças neurodegenerativas (Perez-Severiano et al., 2000; Bogdanov et al., 2001; Behl e Moosmann, 2002; Stoy et al., 2001; Behl e Moosmann, 2002; Stoy et al., 2001; Behl e Moosmann, 2002; Stoy et al. . al. ., 2005; Berg e Youdim, 2006; Mancuso et al., 2006) e em diversas doenças do metabolismo intermediário (Sgaravatti et al., 2007; Schuck et al. Leipnitz et al., 2011), este trabalho teve com o objetivo de verificar se o 3MCG e o 3MCA foram capazes. Primeiro, observou-se que tanto o 3MCG quanto o 3MCA foram capazes de aumentar os níveis de TBA-RS, refletindo a indução da formação de malondialdeído, um dos produtos finais da peroxidação lipídica (Halliwell e Gutteridge, 2007b). Os grupos carbonila (aldeídos e cetonas) são produzidos principalmente pela oxidação das cadeias laterais das proteínas (especialmente Pro, Arg, Lys e Thr), por uma clivagem oxidativa de proteínas ou pela reação de redução de açúcares ou pela oxidação de seus produtos com resíduos de lisina. (Dalle-Done et al., 2003).
Em geral, a exposição a altos níveis de grupos carbonila (dano oxidativo) leva à perda da função proteica (Dalle-Donne et al., 2009). Embora a formação de grupos carbonila seja causada principalmente por danos proteicos mediados por ROS, não se pode excluir a possibilidade de que aldeídos resultantes da peroxidação lipídica possam promover a geração desses grupos (Dalle-Done et al., 2003). Observou-se que o 3MCG e o 3MCA não alteraram os níveis de GSH, importante defesa antioxidante do cérebro.
No presente estudo, foi utilizado o córtex cerebral, pois esta estrutura está comprometida em pacientes com 3MCCD, detectando atrofia cortical em pacientes acometidos pela doença (de Kremer et al., 2002). Deve-se enfatizar que os sobrenadantes de tecidos são frequentemente utilizados como modelo para avaliar parâmetros de estresse oxidativo, pois contêm toda a maquinaria celular, incluindo mitocôndrias (a maior fonte de radicais livres) e enzimas necessárias para a produção e desintoxicação de radicais livres. (Ações) et al., 1974; Cadenas et al., 1981; Gonzalez e Flecha et al., 1991; Lorez-Arnaiz e Llesuy, 1993; Llesuy et al., 1994; Evelson et al., 2001; Halliwell e Gutteridge7, 1994. ; Dresch et al. al., 2009). Além disso, observou-se que o uso de antioxidantes poderia prevenir os efeitos causados pelo 3MCG, sugerindo o envolvimento de espécies reativas (Moura et al., 2011).
Embora um bloqueio na cadeia de transporte de elétrons possa aumentar a produção de espécies reativas de oxigênio, que podem inibir alguns complexos da cadeia respiratória, bem como enzimas como creatina quinase e Na+,K+-ATPase (Kowaltowski et al., 2009; Keane et al. ., 2011), não se pode descartar a possibilidade de haver um desequilíbrio na homeostase mitocondrial, refletido pelo estresse oxidativo, conforme demonstrado neste trabalho, bem como em a.-Vizi, 2005; Moura et al., 2011).
CONCLUSÕES
PERSPECTIVAS
Ti Delphi-based a konsensus a klinikal a panagsanay a protocol para iti panangdayagnos ken panangtarawidwid ti 3-methylcrotonyl CoA carboxylase a kinakurang. Deon M, Sitta A, Barschak A. G., Coelho D. M., Pigatto M., Schmitt G. O., Jardim L. B., Giugliani R., Wajner M., Vargas C. R., ken dagiti dadduma pay. 67 Deon M, García M. P., Sitta A., Barschak A. G., Coelho D. M., Schmit G. O., Pigatto M., Jardim L. B., Wajner M., Giugliani R., Vargas C. R., ken dagiti dadduma pay.
Feksa LR, Latini A, Rech VC, Feksa PB, Koch GD, Amaral MF, Leipnitz G, Dutra-Filho CS, Wajner M, Wannmacher CM. Hydroperoxide-initiated chemiluminescence: an assay for oxidative stress in biopsies of heart, liver and muscle. Effects of aluminum and zinc on the oxidative stress induced by 6-hydroxydopamine autoxidation: relevance to the pathogenesis of Parkinson's disease.
Striatal oxidative damage parallels the expression of a neurological phenotype in mice transgenic for the Huntington's disease mutation. Isovaleric acid reduces Na+,K+-ATPase activity in synaptic membranes from the cerebral cortex of young rats. Schapira AH, Cooper JM, Dexter D, Jenner P, Clark JB, Marsden CD Deficiency of mitochondrial complex I in Parkinson's disease.
72 Schapira AH, Cooper JM, Dexter D, Clark JB, Jenner P, Marsden CD Mitochondrial complex I deficiency in Parkinson's disease. Sgaravatti AM, Sgarbi MB, Testa CG, Durigon K, Pederzolli CD, Prestes CG, Wyse AT, Wannmacher CM, Wajner M, Dutra-Filho CS. 3-Methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency in an infant with cardiomyopathy, in her brother with developmental delay, and in their asymptomatic father.
The role of oxidative damage in the neuropathology of organic acidurias: insights from animal studies.
