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DEFENSAS ANTIOXIDANTES
EN PLATHELMINTOS
Curso de
Biología Parasitaria
2007
PLATHELMINTOS
- Organismos multicelulares
- Ciclos de vida complejos: - varios estadios de desarrollo
- migración tisular
- Hábitat variados:
- intestino
- vasos sanguíneos
- órganos linfáticos
- varios
PREVALENCIA GLOBAL DE INFECCIÓN POR
HELMINTOS HUMANOS
Parásito
Helmintos intestinales
Esquistosomas
Parásitos filariales
Estimación
1/3 población
mundial
200-300 millones
>150 millones
DEFENSA DEL HUÉSPED CONTRA LA INFECCIÓN
ESPECIES REACTIVAS DEL
OXÍGENO Y DEL NITRÓGENO
BLANCOS DE LAS EROs
LIPIDOS
Lipoperoxidación
Daños
en las
membranas
PROTEÍNAS
Oxidación de grupos tioles
Formación de grupos
carbonilos
Daños a los sistemas
transportadores ionicos
Inestabilidad para
mantener gradientes
iónicos normales
ADN
CARBOHIDRATOS
Daños en el DNA
Ribosilación de
poly ADP
Bases de schiff
Alteración de la
expresión genética
Ruptura de ATP
y NAD(P)(H)
Activación/Desactivación de
varios sistemas enzimáticos
DAÑO CELULAR
AGEs
(Advanced glycation
end products)
ALTAS
CONCENTRACIONES
DE EROs
ESTRÉS
OXIDATIVO
DAÑO
OXIDATIVO
 Si los EROs no son neutralizados o sus efectos reparados puede
producirse la muerte del organismo
 Por lo tanto todos los organismos aeróbicos han desarrollado
sistemas antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos para prevenir o
reparar el daño oxidativo.
MECANISMOS ENZIMÁTICOS
● SUPERÓXIDO DISMUTASA (SOD)
● CATALASA
● GLUTATIÓN-S-TRANSFERASA (GST)
● SISTEMA GLUTATIÓN
NADPH
NADP+
red
ox
Glutatión
reductasa
Glutatión
ox
red
ox
red
Glutarredoxina
Glutatión red
peroxidasa
ox
red
Blancos
ox
MECANISMOS ENZIMÁTICOS
● SISTEMA TIORREDOXINA
ox
NADPH
NADP+
Blancos
red
Tiorredoxina
reductasa
ox
red
red
Tiorredoxina
ox
red
red
Tiorredoxina
peroxidasa
Blancos
ox
ox
TIORREDOXINA GLUTATIÓN REDUCTASA
NADPH
NADP+
red
Blancos
ox
red
Tiorredoxina
glutatión reductasa
dominio
Grx
dominio
TR
Tiorredoxina
ox
red
red
Tiorredoxina
peroxidasa
Blancos
ox
ox
DEFENSA DEL HUÉSPED CONTRA LA INFECCIÓN
LOS PARÁSITOS ESTÁN MUY BIEN ADAPTADOS
AL ESTRÉS OXIDATIVO
- alta expresión de enzimas antioxidantes
- alta concentración de estas enzimas en la interfase huésped-parásito:
- Productos de excreción/secreciones
- Superficie de los parásitos
ENZIMAS ANTIOXIDANTES EN LAS DIFERENTES
CLASES DE PLATHELMINTOS
- (CuZn)SOD: formas citosólica y secretadas
- MnSOD
- GPx
- Grx
- GST
- Sistema Tiorredoxina
ESTUDIOS DE RESISTENCIA AL ATAQUE OXIDATIVO
Nare et al., 1990. Experimental parasitology, 70:389-397.
● El estadio adulto de S. mansoni es más resistentes al ataque oxidativo
generado in vitro.
NIVELES DE ENZIMAS ANTIOXIDANTES
Nare et al., 1990. Experimental parasitology, 70:389-397.
Mei and LoVerde, 1997. Experimental Parasitology, 86:69-78.
● La mayor resistencia del estadio adulto al ataque oxidativo se correlaciona con
niveles altos de enzimas antioxidantes.
LOCALIZACIÓN DE LAS ENZIMAS ANTIOXIDANTES
● Se inmunolocalizaron en el
tegumento y en el apartato digestivo
Mei and LoVerde, 1997. Experimental Parasitology, 86:69-78.
ESTUDIOS REALIZADOS CON F. hepatica
 Experimentos realizados con juveniles de F. hepatica incubados en
conjunto con schistosómulas vuelven resistentes a estas últimas frente al
ataque oxidativo generado
 Esto sugiere que la resistencia es mediada por las defensas
antioxidantes presentes en los juveniles de F. hepatica y a su vez que
estas defensas se deben localizar en las membranas o ser secretadas al
medio de cultivo para poder así conferir protección
CONCLUSIONES
● Los niveles de enzimas antioxidantes en plathelmintos se han
correlacionado positivamente con la capacidad de supervivencia de los
mismos frente a los EROs generados por el huésped.
● Los niveles de enzimas antioxidantes son regulados a lo largo del ciclo de
desarrollo del parásito y parece ser que se encuentran influenciados por:
- Hábitat parasitado
- Metabolismo energético en los diferentes estadios
- Presión inmunológica
● Las distintas clases de helmintos presentan diferentes tipos y niveles de
expresión enzimática.
● Las enzimas antioxidantes prometen ser buenos blancos para vacunas
mediante:
- Inmunización con enzimas purificadas
- Diseño de drogas dirigidas al sitio activo de la enzima que permitan la
inhibición selectiva de dicha enzima