Enzima mieloperoxidasa (MPO)
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LaEnzima mieloperoxidasa. (MPO) (EC 1.11.2.2) está presente en los lisosomas de los neutrófilos, monocitos y macrófagos.1 Es responsable de la actividad microbicida contra un amplio espectro de organismos. En los PMN estimulados, la MPO cataliza la producción ácidos hipohalogenosos, principalmente ácido hipocloroso, y otros intermedios tóxicos que aumentan poderosamente la actividad microbicida.¿Cómo se miden las constantes de disociación?
Sumario
Obtención
La enzima mieloperoxidasa (MPO) es una enzima oxidorreductasa que está almacenada en los gránulos azurófilos de neutrófilos polimorfonucleares, se libera durante la degranulación de los últimos, en presencia de un proceso inflamatorio, y alcanza concentraciones plasmáticas de ≈ 1nM.
La reacción tiene lugar entre:
Cl- + H2O2 = HOCl + H2O
Una vez producido el hipoclorito, este forma una serie de productos microbicidas como el cloro, cloraminas, radical hidroxilo y singlete del oxígeno. Difiere de la cloruro peroxidasa por su preferencia en condiciones fisiológicas en la formación de hipoclorito en vez de clorar sustratos orgánicos. En la ausencia de haluros, oxida los fenoles y tiene una actividad peroxigenasa moderada sobre el estireno.
Se presenta como un homodímero. Las subunidades están unidas por un enlace disulfuro. Cada monómero consiste en una cadena ligera y en una cadena pesada. Como cofactores necesita un ion de calcio por mónomero y un grupo hemo B unido covalentemente por monómero.
Funcionamiento
La actividad de la mieloperoxidasa plasmática y leucocitaria se relaciona con la cardiopatía isquémica, demostrada angiográficamente, y este aumento es independiente de otros factores de riesgo. La incidencia de muerte y de infarto miocárdico (IM) aumentaba marcadamente en pacientes con valores de MPO >350μg/l, incluso, aunque presentaran niveles indetectables de troponina T y proteína C reactiva normal. En el estudio TACTICS-TIMI 18 los pacientes con síndrome coronario agudo sin elevación del segmento ST y niveles basales elevados de MPO (>884pM) presentaban un mayor riesgo de IM no fatal y de rehospitalización por síndrome coronario agudo (SCA) a los treinta días.2 La MPO se puede considerar un marcador de inestabilidad de la placa y un buen predictor temprano de riesgo, así como de la posterior incidencia de procesos cardiovasculares en pacientes con SCA, incluso en aquellos sin evidencia de necrosis cardíaca.
En la actualidad las enfermedades cardiovasculares se consideran la pandemia principal del siglo XXI. La obesidad, la diabetes mellitus tipo 2 y la hipertensión arterial son enfermedades crónicas no transmisibles que se han convertido en una pandemia, con altísima relación causa-efecto para desarrollar algún tipo de enfermedad cardiovascular o cerebrovascular. La presencia de estas enfermedades crónicas no transmisibles implica la necesidad de instituir medidas activas que permitan reducir el riesgo cardiovascular.
La actividad de la enzima mieloperoxidasa se emplea, hace tiempo, como un marcador que indica la presencia de procesos inflamatorios en modelos experimentales en animales. Se dispone de técnicas para su determinación en ratas y en la literatura reciente aparecen referencias a su determinación en humanos. Actualmente se han informado niveles elevados de esta enzima en individuos con enfermedades inflamatorias crónicas y se valora su utilidad como indicador de evolución y pronóstico en estas y otras enfermedades en las que la inflamación desempeña un papel importante, particularmente las del aparato cardiovascular.
El impacto social radica en disponer de una técnica estandarizada para la determinación de esta enzima en humanos, que puede ser utilizada en grupos de enfermos o personas con riesgo de padecer ciertas enfermedades. Este estudio aún no ha sido realizado en la Provincia de Villa Clara; se realizó este con el objetivo de determinar la asociación de la actividad de la enzima mieloperoxidasa con factores de riesgo de daño vascular.
Los resultados de este estudio pueden considerarse un punto de partida para abrir una línea de investigación en relación con marcadores para enfermedades inflamatorias y otras en las que en la patogenia tenga un papel importante la inflamación.
Características físico-químicas
La MPO es una glicoproteína tetramérica, constituida por 4 subunidades formando 2 homodímeros. Cada uno de ellos contiene una subunidad (pesada) de aproximadamente 59 kDa y una subunidad ß (ligera) de aproximadamente 14 kDa. El peso molecular de la enzima se estima entre 130-150 kDa.13 Las subunidades pesadas se unen a través de un enlace bisulfuro simple y a cada una de ellas se le une covalentemente un grupo prostético hemo.13,14 Estas subunidades son las únicas glicosiladas y contienen entre 2-4 % de carbohidratos.
Se reporta que esta proteína es fuertemente catiónica con un punto isoeléctrico mayor de 10 y su pH óptimo es de 5.5,11,13 El contenido de aminoácidos se caracteriza por presentar aproximadamente 1 150 residuos, que se corresponden con 573 aminoácidos cada homodímero. De ellos 466 forman la subunidad pesada y 107 la subunidad ligera.
El patrón espectrofotométrico muestra un máximo de absorbancia a 430 nm, con otros picos a 375, 575, 620 y 690 nm.16 Se reporta una relación de absorbancia 430/280 nm entre 0,80 y 0,87 para una solución de esta enzima pura.
Actividad y enfermedad
El incremento de la actividad de la MPO se ha reportado en varios procesos patológicos y está asociada con un aumento del riesgo al estrés oxidativo, como en el caso de las enfermedades infecciosas (generales o locales), las enfermedades inflamatorias (artritis reumatoidea) y la isquemia/reperfusión.
En estos casos se reporta un aumento significativo de la actividad de MPO, en proporción directa al número de neutrófilos infiltrados en el tejido, por lo que se puede utilizar su actividad como índice de migración leucocitaria y por lo tanto de estrés oxidativo.
Enfermedades del sistema respiratorio
En la fibrosis quística, la actividad MPO está aumentada proporcionalmente al grado de obstrucción de las vías respiratorias que presentan estos pacientes. La enzima por la vía de inactivación de la -1 antiproteasa contribuye a incrementar la actividad de la elastasa de los neutrófilos sobre la elastina pulmonar, la cual desempeña una importante función en la fisiopatología de la enfermedad.
Con respecto al daño pulmonar en pacientes fumadores se reporta que en fumadores inveterados hay un incremento de ácidos grasos saturados libres que afectan el metabolismo oxidativo de los polimorfonucleares. Se produce un aumento de la actividad MPO y la producción de HOCl, con lo que se amplifica el daño oxidativo mediado por esta enzima en los pulmones.
Enfermedades del sistema circulatorio
La MPO es capaz de generar especies reactivas que dañan lípidos y proteínas,39,40 y parece contribuir a la aterogénesis a través de las reacciones oxidativas que ésta cataliza. El sistema MPO-H2O2 al tener como sustrato la L-tirosina produce el radical tirosilo, que es capaz de estimular la peroxidación lipídica. Esta peroxidación es vital para la transformación de las LDL en partículas aterogénicas.
Enfermedades del sistema digestive
Estudios en pacientes con cirrosis hepática y hepatitis crónica muestran niveles aumentados de MPO. Cuando se acompañan de esplenomegalia este ascenso es mayor. El incremento es siempre más evidente en la primera entidad. Lo anterior sugiere la función de la MPO en la fisiopatología del hiperesplenismo relacionado con estas enfermedades.
Enfermedades del sistema hemolinfopoyético
La MPO se utiliza como índice de diferenciación entre las leucemias linfoblásticas y mieloblásticas, por el aumento de la enzima en estas últimas.
En los pacientes sicklémicos se reportan aumentos significativos de MPO, con una correlación inversa a la concentración de hemoglobina, lo que sugiere que los polimorfonucleares y el sistema de complemento participan en los mecanismos fisiopatológicos de la enfermedad. Se ha encontrado que el sistema MPO-H2O2 -Cl es capaz de inactivar las células infectadas por el HIV tipo 1.44 En este mecanismo se utiliza el H2O2 elaborado por las propias células infectadas sin necesidad de H2O2 exógeno. En estudios in vitro se demostró que la actividad antiviral se logra a concentraciones bajas de MPO, concentraciones mayores resultan citotóxicas.
Otras enfermedades
La función de la MPO en la patogénesis de la catarata se demostró al evaluar el efecto de la MPO sobre el cristalino de animales viejos, en los cuales se produjo opacidad del lente.
Los niveles de lipoperóxidos (LPO) y MPO en el vítreo de pacientes vitrectomizados con retinopatía diabética proliferativa se encuentran aumentados, lo cual sugiere que la producción de especies reactivas del oxígeno (ERO) y los mecanismos inflamatorios participan en la patogénesis de la enfermedad.46 Estos niveles se encuentran elevados en la retina de pacientes con melanoma coroidal, lo que evidencia su relación con la retinopatía asociada al tumor.
En los pacientes con trisomía 21 se encuentran bajos niveles de superóxido y una actividad reducida de MPO, por lo que se produce un desbalance en la producción de ERO en los neutrófilos de esos niños y hace que aumente el daño oxidativo en estos pacientes.48
Fuentes
- [Fanjul, A. G., Llano, J., Fiu, E. B., Losada, N. F., Hernández, M., & Valdés, L. M. J. (2018). Mieloperoxidasa como marcador de daño vascular. Acta Médica del Centro, 12(2), 119-129. https://revactamedicacentro.sld.cu/index.php/amc/article/view/900
- [Fernández E, García C, de la Espriella R, Dueñas CR, Manzur F. Biomarcadores cardíacos: presente y futuro. Rev Colomb Cardio [Internet]. 2012 [citado 5 mar 2017];19(6):300-311. Disponible en: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0120563312701511
- [Krawisz JE, Sharon P, Stenson WF. Quantitative assay for acute intestinal inflammation based on myeloperoxidase activity. Assessment of inflammation in rat and hamster models. Gastroenterology [Internet]. 1984 [citado 8 Feb 2017];87(6):[aprox. 6p.]. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6092199
- [Van Noorden R, Maher B, Nuzzo R. The top 100 papers. Nature. 2014 Oct 30;514(7524):550-3. doi: 10.1038/514550a.
- [Galve E, Alegría E, Cordero A, Fácila L, Fernández de Bobadilla J, Lluís-Ganella C. Temas de actualidad en cardiología: riesgo vascular y rehabilitación cardiaca. Rev Esp Cardiol [Internet]. 2014 [citado 16 Mar 2017];66(2):[aprox. 7p.]. Disponible en: http://www.revespcardiol.org/es/temas-actualidad-cardiologia-riesgo-vascular/articulo/90274051/
