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Bolet%C3%ADn-63-Julio-2016
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eductasa (GR), ascorbato (ASC) y glutatión (GSH)<br />
también es un sistema muy ef iciente en la regulación<br />
de los niv eles de H 2 O 2 peroxisomal (Sandalio y<br />
Romero-Puertas, 2015; Fig 2). El f uncionamiento de<br />
este ciclo requiere el suministro de NADPH que<br />
procede de la isocitrato deshidrogenasa, (ICDH)y el<br />
ciclo de las pentosas f osfato, presentes en<br />
peroxisomas (Corpas et al. 1999; Reumannet al,<br />
2009). El NADPH también puede proceder de la<br />
f osf orilación del NADH (Weller et al, 2010). Otras<br />
peroxidasas como la glutation peroxidasa y<br />
peroxiredoxinas también podrían estar presentes en<br />
peroxisomas, si bien aún no se han identificado ni<br />
los genes ni las proteínas (Dietz, 2003).<br />
Además de ROS, en peroxisomas se generan el<br />
óxido nítrico (NO) y sus deriv ados, las especies de<br />
nitrógeno reactivo (RNS). El óxido nítrico es un gas<br />
que ha protagonizado un v olumen muy importante<br />
de la inv estigación en distintos campos de la ciencia.<br />
Actualmente el NO está reconocido como una<br />
molécula señal y se han identif icado un número<br />
importante de genes dependientes de NO, sin<br />
embargo hasta la fecha se desconoce la fuente<br />
peroxisomal de NO en plantas. Mediante el uso de<br />
inhibidores y cof actores específ icos de la NOS<br />
animal, se sabe que la producción de NO<br />
peroxisomal recae sobre una activ idad similar, sin<br />
embargo, aún no se ha identif icado ni la proteína ni<br />
el gen (del Río 2011). Otras f uentes adicionales de<br />
NO podrían ser la XOD (Antonenkov et al., 2010) y<br />
alguna de las enzimas implicadas en el catabolismo<br />
de poliaminas (Wimalasekera et al., 2011). Otras<br />
especies deriv adas del NO, como el peroxinitrito<br />
(ONOO - .-<br />
), que se origina por reacción de NO y O 2 y<br />
el nitrosoglutation (GSNO), resultado de la<br />
combinación del GSH y el NO, también se han<br />
descrito en peroxisomas v egetales (Corpas y<br />
Barroso, 2014; Ortega-Galisteo et al., 2012). El<br />
GSNO se considera como un reservorio celular de<br />
NO (Liu et al. 2001). Algunos RNS, como el<br />
peroxinitrito pueden causar daños oxidativ os o<br />
nitrosativos (Vandelle y Delledonne, 2011). Sin<br />
embargo, la presencia de def ensas antioxidantes en<br />
peroxisomas regula la acumulación de estas RNS,<br />
tales como la SOD que elimina el radical superóxido,<br />
y así prev iene la f ormación de ONOO - . Las<br />
peroxiredoxinas también podrían regular los niveles<br />
de peroxinitrito y S-nitrosotioles en peroxisomas, si<br />
bien, este es un tema que requiere un estudio en<br />
prof undidad.<br />
Tanto el NO como las ROS, más concretamente el<br />
H 2 O 2 , desempeñan un papel muy importante como<br />
moléculas señal. La may oría de las fuentes de ROS<br />
en peroxisomas están asociadas a procesos<br />
metabólicos importantes (f otorrespiración, β-<br />
oxidación de ácidos grasos, metabolismo de ureidos,<br />
etc), por esta razón, alteraciones de estos procesos<br />
pueden dar lugar a cambios en los niv eles de ROS.<br />
Esta situación puede ser percibida por la célula<br />
como una alerta desencadenando una cascada de<br />
ev entos que regulan procesos de desarrollo y la<br />
respuesta celular frente a estrés. En este sentido<br />
hay que tener en cuenta que la may oría de los<br />
antioxidantes enzimáticos y proteínas generadoras<br />
de ROS, a su v ez se regulan por modificaciones<br />
post-traduccionales dependientes de ROS y<br />
NO/RNS (Ortega-Galisteo 2012; Romero-Puertas y<br />
Sandalio, 2016).<br />
Los peroxisomas intervienen en la regulación de<br />
la homeostasis redox celular<br />
Los peroxisomas también desempeñan un papel<br />
importante en la regulación de la homeostasis redox<br />
celular, que a su v ez, es un elemento clave en la<br />
regulación de distintas rutas metabólicas y en la<br />
transmisión de la señalización dependiente de H 2 O 2<br />
(Noctor y Foy er, 2016). El ascorbato y el glutatión<br />
constituy en uno de los principales elementos<br />
implicados en la regulación redox celular (Noctor y<br />
Foy er, 2016). Existen algunas ev idencias que<br />
sugieren que cambios en el estado redox de los<br />
peroxisomas o acumulación de H 2 O 2 en estos<br />
orgánulos pueden prov ocar alteraciones en el<br />
estado redox del citosol. Así, plantas de Arabidopsis<br />
def icientes en CAT2 muestran incrementos en el<br />
contenido de GSH citosólico y aumento de la<br />
expresión de enzimas relacionadas con el ciclo<br />
ASC-GSH en el citosol (Mandhi et al, 2010; 2012),<br />
si bien no se conoce bien el mecanismo. En células<br />
animales, la inhibición de la actividad CAT ocasiona<br />
una alteración de la homeostasis redox y<br />
metabolismo de ROS en mitocondrias (Nordgern y<br />
Fransen, 2014). A su vez, cambios en la<br />
homeostasis redox del citosol puede regular la<br />
entrada de la 6-f osfogluconolactonasa 3 a<br />
cloroplastos o a peroxisomas (Höscher et al., 2014).<br />
Los peroxisomas regulan procesos de desarrollo<br />
y respuesta al estrés<br />
En la última década se ha hecho un avance<br />
extraordinario en nuestra comprensión del papel de<br />
las ROS y el NO como mensajeros intra e<br />
intercelulares tanto en procesos fisiológicos como en<br />
respuesta al estrés. Esta f unción de señalización v a<br />
a depender de la regulación sutil de la síntesis y<br />
eliminación de estos compuestos. La acumulación<br />
de ROS en un orgánulo específico va a generar una<br />
huella específica que puede ser reconocida por la<br />
célula dando lugar a una respuesta muy específica<br />
(Sewelama et al, 2014) si bien, los mecanismos y<br />
componentes implicados en la percepción y<br />
transmisión al núcleo no están bien establecidos. El<br />
papel del H 2 O 2 como señal radica en su capacidad<br />
para activar f actores de transcripción y regular la<br />
localización subcelular de distintas proteínas que<br />
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