Resumen artículo 10

EFECTOS DE LA CONGELACIÓN EN LAS MEMBRANAS Y PROTEÍNAS EN LAS CÉLULAS TUMORALES DE PRÓSTATA.

Willem F. Wolkers y cols. 2006

La criocirugía se ha convirtiendo en una terapia establecida para combatir el cáncer de próstata, incidiendo una lesión directa en las células cancerosas por congelación. En el artículo se utilizó la técnica de espectroscopía infrarroja y criomicroscopía para definir el proceso de daño celular durante la congelación de células tumorales de próstata. El modelo fue usado para predecir la formación de hielo y deshidratación celular durante condiciones de congelamiento.

Unos de los principales factores que determinan el daño durante la congelación es la deshidratación, velocidad de enfriamiento y de nucleación. Durante el enfriamiento lento, se forma hielo fuera de la célula antes de que se propague dentro de la célula, la formación de hielo deshidrata a la célula y las biomoléculas endógenas son expuestas a altas concentraciones de solutos. Por el contrario la congelación rápida intracelular es letal y los daños son irreversibles, de tal forma se ha sugerido que las células no mueren durante la congelación sino durante descongelación. Durante el proceso las proteínas y los lípidos están expuestos a las especies reactivas de oxígeno, debido a sistemas enzimáticos,

Los resultados mostraron que la formación de hielo intracelular se evita cuando la nucleación se logra entre 0 y -4 º C. En la nucleación temperaturas inferiores a -4 ° C, el porcentaje aumenta la formación de hielo, y en las temperaturas de nucleación por debajo de -6 ° C, la incidencia de formación de hielo intracelular es 100%.

El perfil de desnaturalización es específico de células o tejidos y se puede utilizado como una huella digital térmica

El perfil de la desnaturalización de las células congeladas resultó ser muy parecida a la de las células no congeladas, lo que sugiere que durante la congelación sólo hubo efectos menores en la estructura secundaria de proteínas.

Resumen Artículo 9

La exposición de etanol disminuye la permeabilidad de la membrana mitocondrial externa, en hepatocitos de rata.

Ekhson Holmuhamedov, John J. Lemasters. 2008.

La exposición aguda de etanol induce una disfunción mitocondrial en los hepatocitos, generando un aumento en la formación de especies reactivas de oxígeno (ROS), aumento de la peroxidación lipídica y supresión de la oxidación de ácidos grasos, actualmente se desconocen esos mecanismos.

El intercambio de metabolitos entre el citoplasma y el espacio intermembranal mitocondrial se produce principalmente a través de canales iónicos dependientes de voltaje (VDAC). En este artículo proponen que el cierre de VDAC podría explicar la supresión de generación de ATP mitocondrial y la oxidación de ácidos grasos después de etanol.

Se aíslan hepatocitos de ratas Sprague-Dawley en ayunas, fueron permeabilizados con digitonina durante 10 minutos, evalúan la actividad de enzimas como lactato deshidrogenasa y adenilato quinasa, tasa respiratoria, marcan los hepatocitos con fluorescencia y se observaron al microscopio.

Bloquearon los VDAC con un polianión, lo que promovió la permeabilidad de los hepatocitos, la exposición aguda de etanol también se redujo la respiración mitocondrial y la accesibilidad de adenilato quinasa.

Con estos resultados demostraron que la exposición aguda de etanol disminuye la permeabilidad de la membrana mitocondrial externa, debido a la inhibición de VDAC.

Resumen artículo 8

INTRODUCCIÓN A LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA Y OZONO.

El sol provee a nuestro planeta de energía, la cual proviene de una zona, llamada fotosfera o corteza, esta radiación emitida por el sol comprende una variada gama de longitudes de onda como: rayos gamma, ondas de radio, rayos X, ultravioleta (UV), visible, infrarrojo (IR) y microondas.

Los procesos bioquímicos tienen su origen en la energía proveniente del sol, pero esta radiación también puede causar daños a la salud. La radiación UV procedente del sol es absorbida por la atmósfera debido a la capa de ozono, impidiendo así el daño en los organismos biológicos, la radiación UV también tiene efectos benéficos para animales (síntesis de vitamina D) y plantas (fotosíntesis). La atmosfera también juega un papel fundamental en la distribución del calor a partir de corrientes meteorológicas.

Existen varios tipos de radiación UV: UV-A que es la más cercana a la región del espectro visible (320-400 nm), la UV-B (280-320nm) y la UV-C (<280 nm). Actualmente se tiene bastante interés en la investigación de la radiación UV ya que debido a la actividad industrial, deforestación y utilización de productos químicos la capa de ozono se ha visto afectada provocando enfermedades de la piel, desde irritación hasta cáncer

Las radiaciones UV-B son las más sensibles a cambios en el contenido de ozono de la atmósfera, el desequilibrio en sus niveles provocarán un grave impacto biológico sobre los seres vivos. Ya que puede afectar directamente al DNA lo que puede provocar efectos mutagénicos, así como provocar muchas y muy variadas enfermedades como: fotosensibilidad, discromías, envejecimiento actínico, engrosamiento del estrato córneo, etc. Y en las plantas se podría inhibir la fotosíntesis, lo que a su vez provocaría un desequilibrio del O₂-CO₂ de la atmósfera.

El factor de protección solar (FPS) es la relación entre el tiempo necesario para la aparición de un eritema, usando un filtro solar y el tiempo necesario para generar el mismo eritema sin el filtro. Dependiendo del tipo de piel, la edad y el tiempo de exposición varía el valor del FPS. Se pueden usar cremas con filtro solar para evita el riesgo de contraer insolaciones o cáncer de piel, así como usar sombreros, gafas de sol, tomar bastante agua y tener precauciones antes y después de la exposición a los rayos solares.

Resumen Artículo 7

FOTOSÍNTESIS

Leonor Carrillo

La fotobiología comprende una franja estrechísima de 300 a 1100 nanómetros, de la que dependen la visión, ciclos circadianos, floración, y la fotosíntesis que es la conversión biológica de la energía solar en energía química.

Los límites energéticos de la fotobiología se sitúan más o menos, entre 100 y 400 kJ/mol de fotones, siendo las radiaciones de longitud de onda inferior a 300 nm, el 83% de esa radiación solar cae dentro de los márgenes de la fotobiología, con un máximo hacia 575 nm. Las plantas contienen cloroplastos, dentro de los cloroplastos se encuentran los tilacoides, dentro de estos los grana que es en donde se encuentran los citocromos en donde se transfieren los electrones impulsados por la luz de un compuesto a otro, a través de las denominadas cadenas de transporte fotosintético de electrones.

La clorofila oxidada actúa como un fuerte agente oxidante que capta un electrón del donador. Éste se oxida y la clorofila recupera su estado original. El donador oxidado y el aceptor reducido recuperan su estado original al interaccionar con los sistemas redox vecinos del aparato fotosintético.

Los pigmentos fotosintéticos se encuentran organizados, estructural y funcionalmente en distintos tipos de clorofila pero todos tienen un anillo tetrapirrólico cíclico (porfirina) con un átomo de magnesio en el centro.

Estos pigmentos se excitan por los fotones absorbidos y transfieren la energía de excitación a otras moléculas vecinas en algunos picosegundos.

La molécula de agua se oxida: 2H₂O O₂ + 4e + 4H+. La energía necesaria para la fotólisis, a pH 7, es Go'= 479 kJ por cada 2 moles de H₂O. Estrechamente acoplada al flujo de protones se encuentra la síntesis de ATP a partir de ADP y Pi: ADP + Pi ATP + H₂O; que al estar asimismo promovida por la luz se denomina fotofosforilación.

La ruta de asimilación del CO₂, se conoce como ciclo de Calvin. En resumen, las tres fases del ciclo reductivo de las pentosa-fosfato o ciclo de Calvin conducen a la formación neta de una molécula de gliceraldehído-3-fosfato a partir de tres moléculas de CO₂, para lo cual se requiere el aporte de un total de seis moléculas de NADPH y nueve de ATP.

Resumen articulo 6

El metabolismo energético de la mitocondria y el envejecimiento

Ivana Bratic, Aleksandra Trifunobic

El envejecimiento puede ser definido como el deterioro de funciones como resultado de un incremento en la vulnerabilidad y un riesgo cada vez mayor de enfermedad y muerte.

En los últimos años se ha descubierto que la mitocondria es una de las llaves que regulan la longevidad, el incremento de la edad en mamíferos está relacionado con mutaciones en el mtDNA y en el deterioro de la cadena respiratoria. Se ha descubierto que otras proteínas mitocondriales como la α-glicerofosfato deshidrogenasa y la α-ketoglutarato y la pituvato deshidrogenasa tienen un papel en la producción de ERO que pueden ser producidos enla membrana plasmática.

La paradoja de gusano: disfunciones en la cadena respiratoria causan una exención en la duración de vida. En diferentes modelos animales, incluido el humano, Una disminución en la actividad de MRC durante el envejecimiento pudo disminuir la producción de proteínas. La mayoría de los individuos mostraron un aumento de 20-40% en la media del período de la vida adulta, pero en algunos casos extensión de la vida logró alcanzar hasta un 300%. Las vías evolutivas de la longevidad están altamente conservadas.

La restricción calórica incrementa la tasa de respiración mitocondrial: Se realizó un experimento en animales a los que les restringieron las calorías en un 20-50%. No se logró concluir si la restricción calórica puede aumento la longevidad en primates, pero al reducirse las enfermedades cardiovasculares, diabetes y la incidencia de cáncer, se contribuye al aumento de la longevidad

Actualmente hay un conflicto en las teorías de si ayuda o no la función de la mitocondria en la longevidad de los individuos, hace falta realizar más pruebas para poder determinarlo.

Resumen artículo 5

La mitocondria y el corazón

José Marín-García y Michael J. Goldenthal

Las reacciones metabólicas que se llevan a cabo en la mitocondria mediante las cuales se obtiene energía oxidativa, son necesarias para el correcto funcionamiento del corazón.

Disfunciones en las mitocondrias del músculo cardiaco están relacionadas con diversas enfermedades cardiovasculares isquémicas y alcohólicas, y miocarditis, debido a posibles alteraciones hereditarias de la betaoxidación mitocondrial de los ácidos grasos.

Los defectos específicos que causan la disfunción bioenergética, generalmente se encuentran en vías de señalización entre las mitocondrias y el núcleo, en el conjunto de la biogénesis mitocondrial o en las vías de degradación.

Las mutaciones en el genoma mitocondrial, tienen consecuencias graves en órganos como el corazón, en donde el ATP derivado de la fosforilación oxidativa es necesario para mantener la contractilidad miocárdica.

Por lo que ciertas mutaciones en genes que codifican para la biogénesis mitocondrial, contribuyen a la sintomatología.

Actualmente se han identificado pocas mutaciones en los genes nucleares que afectan a la biogénesis mitocondrial, por otro lado los genes de ADNmt presentan una tasa de mutaciones mucho más elevada ya que carecen de histonas, tienen un mecanismo de reparación de ADN limitado y se encuentran expuestos a especies reactivas del oxígeno generadas por la cadena de transporte de electrones.

Se han identificado mutaciones patogénicas de ADNmt en varios genes de ARNt mitocondriales que están asociadas a miocardiopatías.

El uso de células madre embrionarias (ES) tiene numerosas aplicaciones potenciales en el tratamiento de enfermedades cardíacas. Utilizando una tecnología que se basa en la expresión de un gen de ADNmt en el núcleo puede resultar exitoso en el tratamiento de las alteraciones cardíacas debidas a mutaciones ADNmt.

Resumen artículo 4

Consumidores de ATP en las mitocondrias, asociados a patología celular.

Christos Chinopoulos, Vera Adam-Vizi

El ATP sustenta energéticamente muchos procesos celulares por medio de la fosforilación oxidativa lo cual es indispensable para todo el metabolismo, sin embargo diversas investigaciones han demostrado que esta molécula influye en el deterioro celular asociado con en ciertas enfermedades neurodegenerativas y la isquemia.

En este artículo evaluaron diversos factores tales como la influencia molecular y termodinámica que afectan la funcionalidad de la F₀F₁-ATPasa, el papel de los nulceótidos que tienen adenina, la permeabilidad de la membrana y la hidrólisis por la F₀F₁-ATPasa.

Ya que la glucólisis es la mayor fuente de ATP en el metabolismo, demostraron el papel de ΔΨm.

El estrés oxidante fue otro factor que pudo influir en anomalías en la F₀F₁- ATPasa bajo condiciones patológicas neurodegenerativas. El estrés oxidante tiene un amplio rango de funcionamiento ya que también puede llegar a afectar la ΔΨm.

Resumen artìculo 3

Los compuestos de fosfato de alta y baja energía.

Flores Herrera O, Riveros Rosas H, Sosa Peinado A,

Vázquez Contreras E (eds). Mensaje Bioquímico, Vol

XXVIII. Depto Bioquímica, Fac Medicina, Universidad

Nacional Autónoma de México. Cd Universitaria, México,

DF, MÉXICO. (2004).

El artículo trata de la forma en que los seres vivos utilizan la energía disponible en su medio ambiente para poder llevar a cabo sus reacciones metabólicas, centrándose principalmente en el ATP (animales) y PPi (plantas), y en el mecanismo de acción las enzimas que hidrolizan a estas moléculas para obtener energía, los momentos precisos en los que se llevan a cabo estas reacciones relacionándolo directamente con el medio en el que se encuentran (teoría de solvatación). Y sobre las propuestas de Lipmann en los años 20´s.

Párrafos relevantes:

Ø  La energía de hidrólisis de los compuestos de fosfato varía considerablemente dependiendo de si se encuentra en solución o en la superficie de la enzima.

Ø  La energía derivada de la hidrólisis de compuestos de fosfato es liberado sólo antes de la hidrólisis del enlace fosfato.

Ø  La cantidad de energía liberada y la fracción de lo que se convierte en calor varía con el medio ambiente.

Ø  las ATPasas pueden modular la conversión de la energía durante el ciclo catalítico, determinando la fracción de la energía derivada del compuesto de fosfato que será convertida en trabajo y la fracción que se convertirá en calor

Ø  En las reacciones que implican la transducción de energía, solamente una parte de la energía química liberada durante la hidrólisis del ATP se convierte en trabajo u otras formas de energía tales como energía osmótica. La otra parte se convierte en calor, y en animales endotérmicos, el calor liberado se utiliza para mantener la temperatura del cuerpo constante y alta.