Τρίτη, 18 Ιουνίου, 2024

Το ένζυμο V-ATPάση

Το ένζυμο V-ATPάση. Το ένζυμο αυτό είναι ένα από τα πιο θεμελιώδη ένζυμα στη φύση και λειτουργεί σχεδόν σε κάθε ευκαρυωτικό κύτταρο

Το ένζυμο V-ATPάση

Το ένζυμο V-ATPάση/Adenosine triphosphate/Τριφωσφορική αδενοσίνη ενεργοποιεί μια μεγάλη ποικιλία οργανιδίων και μεμβρανών. Οι V-ATPάσες έχουν παρόμοια δομή και μηχανισμό δράσης με την F-ATPase και αρκετές από τις υπομονάδες τους προέρχονται από κοινούς προγόνους.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ V και F-ATPase;

Στα ευκαρυωτικά κύτταρα υπάρχουν και τα δύο ένζυμα, αλλά η F-ATPase περιορίζεται σε ημιαυτόνομα οργανίδια (μιτοχόνδρια και χλωροπλάστες), ενώ η V-ATPase υπάρχει στις περισσότερες μεμβράνες που συνδέονται με την εκκριτική οδό.

Τέσσερις κύριες κατηγορίες μεταφορικών ΑΤΡασών, οι τύποι P, V, F και ABC είναι πλέον γνωστές. Εκτός από τη συμμετοχή σε πολλούς διαφορετικούς τύπους βιολογικών/φυσιολογικών διεργασιών, οι μεταλλάξεις σε αυτές τις πρωτεΐνες ευθύνονται, επίσης, για μεγάλο αριθμό ασθενειών.

Η ATPase τύπου Vacuolar (V-ATPase) είναι ένα ένζυμο με αξιοσημείωτα διαφορετικές λειτουργίες σε ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Οι V-ATPases οξινίζουν ένα ευρύ φάσμα ενδοκυτταρικών οργανιδίων και αντλούν πρωτόνια στις πλασματικές μεμβράνες πολλών τύπων κυττάρων. Οι V-ATPases συνδέουν την ενέργεια της υδρόλυσης ATP με τη μεταφορά πρωτονίων μέσω των ενδοκυτταρικών και πλασματικών μεμβρανών των ευκαρυωτικών κυττάρων.

H V-ATPάση επιτρέπει τη μεταβίβαση σημάτων στον εγκέφαλο, αλλά αποτελεί και σημαντικό φαρμακευτικό στόχο, αφού παίζει βασικό ρόλο στον καρκίνο και τις μεταστάσεις, καθώς και σε άλλες απειλητικές για τη ζωή ασθένειες.

Ανθρώπινες ασθένειες από τη δυσλειτουργία της V-ATPάσης

Οστεοπέτρωση

Η οστεοπέτρωση είναι γενική ονομασία που αντιπροσωπεύει μια ομάδα κληρονομήσιμων καταστάσεων στις οποίες υπάρχει ελάττωμα στην οστεοκλαστική οστική απορρόφηση. Τόσο η κυρίαρχη όσο και η υπολειπόμενη οστεοπέτρωση εμφανίζονται στον άνθρωπο. Η αυτοσωματική επικρατούσα οστεοπέτρωση παρουσιάζει ήπια συμπτώματα σε ενήλικες που παρουσιάζουν συχνά κατάγματα οστών λόγω ευθραστότητας. Μια πιο σοβαρή μορφή οστεοπέτρωσης ονομάζεται αυτοσωμική υπολειπόμενη κακοήθης βρεφική οστεοπέτρωση. Τρία γονίδια που ευθύνονται για την υπολειπόμενη οστεοπέτρωση στον άνθρωπο έχουν ταυτοποιηθεί. Όλα εμπλέκονται άμεσα στη δημιουργία πρωτονίων και στα μονοπάτια έκκρισης που είναι απαραίτητα για την οστική απορρόφηση. Ένα γονίδιο είναι η καρβονική ανυδράση II (CAII/Carbonic AnhydraseII), η οποία, όταν μεταλλάσσεται, προκαλεί οστεοπέτρωση με νεφρική σωληναριακή οξέωση (τύπος 3). Οι μεταλλάξεις στο γονίδιο ClC7 του καναλιού χλωρίου οδηγούν επίσης τόσο σε κυρίαρχη όσο και σε υπολειπόμενη οστεοπέτρωση. Τα ιόντα χλωρίου παίζουν σημαντικό ρόλο στη βιολογία των οστεοκλαστών και στην ομοιόσταση των οστών. Εκτός από τους γενικούς κυτταρικούς του ρόλους, το χλώριο εμπλέκεται στην ειδική δραστηριότητα οστικής απορρόφησης των οστεοκλαστών. Το κανάλι χλωρίου ClC-7 έχει αποδειχθεί ότι είναι σημαντικό για την οστική απορρόφηση. Περίπου το 50% των ασθενών με υπολειπόμενη βρεφική κακοήθη οστεοπέτρωση έχουν μεταλλάξεις στην ισομορφή της υπομονάδας a3 της V-ATPase. Στους ανθρώπους, έχουν εντοπιστεί 26 μεταλλάξεις στην ισομορφή a3 της υπομονάδας V-ATPase, που βρίσκεται στους οστεοκλάστες, που έχουν ως αποτέλεσμα την ασθένεια των οστών που ονομάζεται αυτοσωματική υπολειπόμενη οστεοπέτρωση. Η οστεοπέτρωση ή νόσος Albers-Schönberg, είναι μια εξαιρετικά σπάνια κληρονομική διαταραχή κατά την οποία τα οστά σκληραίνουν και γίνονται πυκνότερα.

Άπω νεφρική σωληναριακή οξέωση (dRTA/distal tubular renal acidosis)

Η σημασία της δραστηριότητας της V-ATPase στη νεφρική έκκριση πρωτονίων τονίζεται από την κληρονομική νόσο της περιφερικής νεφρικής σωληναριακής οξέωσης. Σε όλες τις περιπτώσεις, η νεφρική σωληναριακή οξέωση προκύπτει από ανεπάρκεια των φυσιολογικών νεφρικών μηχανισμών που ρυθμίζουν το pH/potential hydrogen/δυνητικό υδρογόνο. Υπάρχουν τέσσερις τύποι νεφρικής σωληναριακής οξέωσης. Ο τύπος 1 είναι η άπω νεφρική σωληναριακή οξέωση και προκύπτει από την αδυναμία του συλλεκτικού πόρου του φλοιού να οξινίσει τα ούρα κάτω από το pH 5. Μερικοί ασθενείς με αυτοσωμική υπολειπόμενη dRTA έχουν, επίσης, νευροαισθητήρια απώλεια ακοής. Η κληρονομικότητα αυτού του τύπου RTA προκύπτει είτε από μεταλλάξεις στην ισομορφή Β1 της υπομονάδας V-ATPase ή στην ισομορφή a4 ή σε μεταλλάξεις της ζώνης 3. Δώδεκα διαφορετικές μεταλλάξεις στην ισομορφή Β1 της V-ATPase και είκοσι τέσσερις διαφορετικές μεταλλάξεις στο a4 οδηγούν σε dRTA. Μελέτες αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης ανάστροφης μεταγραφής έχουν δείξει έκφραση της υπομονάδας a4 στο παρεμβαλλόμενο κύτταρο του νεφρού και στον κοχλία. Η dRTA που προκαλείται από μεταλλάξεις στο γονίδιο της υπομονάδας a4 σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να συσχετιστεί με κώφωση λόγω αδυναμίας φυσιολογικής οξίνισης της ενδολέμφου του εσωτερικού αυτιού.

-Χ-συνδεδεμένη μυοπάθεια με υπερβολική αυτοφαγία (XMEA/X-linked myopathy with excessive autophagy)

Η συνδεδεμένη με Χ μυοπάθεια με υπερβολική αυτοφαγία είναι μια σπάνια γενετική ασθένεια που προκύπτει από μεταλλάξεις στο γονίδιο VMA21. Η ασθένεια ξεκινά από την παιδική ηλικία και έχει ως αποτέλεσμα μια αργά προοδευτική μυϊκή αδυναμία, που συνήθως ξεκινά από τα πόδια και ορισμένοι ασθενείς μπορεί τελικά να χρειαστούν βοήθεια σε αναπηρικό καροτσάκι με προχωρημένη ηλικία. Η πρωτεΐνη VMA21 βοηθά στη συναρμολόγηση της V-ATPase και οι μεταλλάξεις που σχετίζονται με το XMEA έχουν ως αποτέλεσμα μειωμένη δραστηριότητα της V-ATPase και αυξημένο λυσοσωμικό pH.

V-ATPάση και εγκεφαλική λειτουργία

Εκατομμύρια εγκεφαλικοί νευρώνες στέλνουν συνεχώς μυνήματα μεταξύ τους, ώστε να τροφοδοτείται η σκέψη, η μηνήμη, η κίνηση του σώματος και άλλες λειτουργίες. Όταν 2 νευρώνες ανταλάσσουν ένα μήνυμα ουσίες που λέγονται νευροδιαβιβαστές μεταφέρονται από τον ένα νευρώνα στον άλλο με τη βοήθεια της V-ATPάσης που παρέχει ενέργεια, ώστε να γίνει εφικτή η μεταβίβαση. Το παράδοξο είναι ότι η δράση αυτού του ενζύμου είναι διαλείπουσα και παράδοξη και μπορεί να σταματά, ακόμα και για πολλές ώρες και οι εγκέφαλοι να συνεχίζουν να λειτουργούν.

Αυτή η ανακάλυψη μπορεί να ανοίξει νέους δρόμους στις αντικαρκινικές και άλλες θεραπείες.

Υψηλής Ποιότητας Συμπλήρωμα Διατροφής για την Υγεία του Εγκεφάλου

Πατήστε, εδώ, για να παραγγείλετε το Υψηλής Ποιότητας Συμπλήρωμα Διατροφής για την Υγεία του Εγκεφάλου

Brain Food EMEDI® 60 caps

Τα κατάλληλα συμπληρώματα διατροφής για την υγεία του εγκεφάλου σας

Πατήστε, εδώ, για να παραγγείλετε τα κατάλληλα συμπληρώματα διατροφής για την υγεία του εγκεφάλου σας

Διαβάστε, επίσης,

Σε ποιες ασθένειες είναι θεραπευτικά τα ένζυμα

Αποτοξίνωση από τις πρωτεΐνες ακίδες των εμβολίων κατά του COVID-19

Αναστολείς της εξαρτώμενης από την κυκλίνη κινάσης

Φαγοκυττάρωση

Ο αποκλεισμός των κανναβινοειδών υποδοχέων

Τα χημικά φάρμακα βλάπτουν τον εγκέφαλό σας

Όταν υπάρχει ανισορροπία νευροδιαβιβαστών

Πώς να διατηρήσετε τη μνήμη σας

Οι ορμόνες κυβερνάνε το σώμα και το μυαλό μας

Νευρωνική θεραπεία

Χρήσιμες πληροφορίες για τις εγκεφαλικές διαταραχές

Print Friendly, PDF & Email
ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΑΡΘΡΑ

Smoothie με ποικιλία μούρων

Smoothie με ποικιλία μούρων. Αυτό το smoothie με μούρα είναι μια τέλεια καλοκαιρινή απόλαυση. Είναι δροσιστικό, υγιεινό και γευστικό Smoothie με ποικιλία μούρων ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ 3 φλιτζάνια βιολογικά...

ΔΗΜΟΦΙΛΗ