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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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