“Medidas Extraordinarias”, la pelicula.


 

“Medidas Extraordinarias” es una pelicula del 2010 basada en la historia (verdadera)  de un matrimonio que trata de salvar a sus hijos afectados por la Enfermedad de Pompe, una Enfermedad de Almacenamiento de Glucogeno (Glucogenosis) producida por mutaciones en un gen que codifica la enzima alfa-glucosidasa acida (GAA)

La Enfermedad de Pompe es una rara enfermedad hereditaria (1 caso en 40,000 nacimientos), producida por el deficit de la enzima Alfa-glucosidasa acida, lo cual  resulta en una excesiva acumulacion de glucogeno dentro de las celulas, que afecta principalmente al corazon y los musculos y es a menudo fatal.

El tratamiento actualmente se basa en el uso de enzimas recombinants para reemplazar el deficit de la enzima normal. “Medidas Extraordinarias” describe, de hecho, los eventos que iniciaron el desarrollo de las investigaciones para obtener la enzima necesaria para el tratamiento de la enfermedad.  

Esta pelicula se basa en la verdadera historia de John y Aileen Crowley, cuyos dos hijos menores estan afectados por la Enfermedad de Pompe.

Puede encontrar algunas fotos de la familia Crowley aqui.

Mis citas favoritas de esta pelicula:

John Crowley (Mirando a los jovenes contratados para trabajar bajo las ordenes del Dr. Stonehill):

-Esos muchachos me hace sentirme viejo.
Dr. Robert Stonehill:

– Los cientificos se vuelven todo sensibles y cuidadosos cuando se hacen viejos. A los jovenes les gusta el riesgo, no tienen temor de nuevas ideas…y les puedes pagar menos.

 

John Crowley (discutiendo con un ejecutivo farmaceutico):

” Esto no se trata de las ganancias de una inversion, sino de ninos…Ninos con nombres, suenos, familias que los aman”

 

Articulos recomendados:

Enfermedad de Pompe (Pagina de Genzyme)

Enfermedad de Pompe

En un proximo post analizaremos con mas detalle la Enfermedad de Pompe.

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Heteropolisacaridos, Glucosaminoglicanos y Mucopolisacaridos


 

Los Heteropolisacaridos contienen en su estructura dos o mas diferentes tipos de monosacaridos. Los heteropolisacaridos usualmente proporcionan soporte extracelular a muy diferentes organismos, desde las bacterias hasta los seres  humanos.  Junto a las proteinas fibrosas como el colageno, la elastina, la fibronectina, la laminina y otras, los heteropolisacaridos son los componentes mas importantes de la matrix extracelular, la cual mantiene unidas a las celulas individuales en los tejidos animales, y les provee proteccion, forma y soporte a las celulas, tejidos y organos.

 

Los heteropolisacaridos mas importantes desde el punto de vista humano son los glicosaminoglicanos. El acido Hialuronico, los Condroitin sulfatos y los Dermatan sulfatos son ejemplos de estos importantes heteropolisacaridos de la matrix extracelular. Estos heteropolisacaridos estan formados usualmente por la repeticion de una unidad de disacarido formada por un aminoazucar y un azucar acido.

 

Este estructura es un tipico ejemplo de una unidad de repeticion en los heteropolisacaridos.

 

 

Los grupos sulfatos son modificadores frecuentes en los monosacaridos que forman los heteropolisacaridos. Ejemplos de heteropolisacaridos con estos grupos son los Condroitin sulfatos y el Dermatan sulfato,

 

Usualmente los heteropolisacaridos se asocian con proteinas formando proteoglicanos. Los glicosaminoglicanos han sido denominados previamente mucopolisacaridos, por su abundancia en las secreciones mucosas.  Como grupo, los mucopolisacaridos realizan diversas funciones: funcion estructural, regulacion del metabolismo del agua (actuan como un reservorio de agua), cemento celular, “filtro” biologico  (atrapa grandes estructuras impidiendo su acceso a otros tejidos), lubricante biologico, y sitios de enlace para factores de crecimiento, entre otras funciones.

 

A continuacion se detallan funciones importantes de algunos glucosaminoglicanos en especifico:

 

Acido Hialuronico (Hialuronato): Actua como lubricante en liquido sinovial de las articulaciones, da consistencia al humor vitreo, contribuye a la fortaleza tensil y elasticidad de los cartilagos y tendones.

 

Condroitin Sulfatos: Contribuyen a fortaleza tensil y elasticidad de cartilagos, tendones, ligamentos y paredes de la aorta.

 

Dermatan sulfato (antiguamente llamado condroitin sulfato B) se encuentra principalmente en la piel, pero tambien en los vasos, el corazon, los pulmones. Hay indicios de que esta involucrado en alteraciones de la coagulacion,  desarrollo de enfermedades vasculares y otros procesos.

 

Keratan sulfato: Esta presente en la cornea, cartilagos, huesos y otras estructuras como unas y  pelo.

 

Heparina:  Es un potente anticoagulante natural producido en los mastocitos, que facilita la union de la antitrombina con la trombina, lo cual inhibe la coagulacion de la sangre.  

 

Los Glucosaminoglicanos son sintetizados en el Reticulo Endoplasmico y el Aparato de Golgi. Son degradados por hidrolasas lisosomales. Una deficiencia de una de las hidrolasas resulta en una mucopolisacaridosis. 

 

Las  mucopolisacaridosis son enfermedades hereditarias causadas por deficits de enzimas especificas relacionadas con la degradacion de los mucopolisacaridos, en las que los glucosaminoglicanos se acumulan en los tejidos, causando sintomas y signos  tales como deformidades esqueleticas y retardo mental. 

 

Ejemplos de estas enfermedades geneticas son el Sindrome de Hunter y el sindrome de Hurler. Estas enfermedades, , se caracterizan por deformidades fisicas, retraso mental y trastornos en la degradacion de heparan sulfato y dermatan sulfato.

 

Las mucopolisacaridosis se heredan de forma autosomica recesiva:

 

Aplicaciones Clinicas del Estudio de las Enzimas Plasmaticas.


 

 

La medicion de la actividad de las enzimas plasmaticas es una impotante herramienta en el diagnostico y monitoreo del tratamiento de diversas enfermedades.

 

En la sangre se encuentran enzimas que tienen un papel fisiologico en la sangre, pero ademas, se pueden encontrar pequenas cantidades de las enzimas que aparecen normalmente en los tejidos.

 

El nivel en sangre de estas enzimas intracelulares aumenta en algunas enfermedades de tejidos y los organos, ya como consecuencia de muerte celular o cambios en la permeabilidad de las membranas, hay un incremento de la liberacion de esas enzimas al plasma, por lo que su determinacion es un importante indicio de dano celular en algunos tejidos: existe una fuerte asociacion entre los hallazgos de un aumento en el plasma de enzimas particulares y el danho a organos que son ricos en esas enzimas.

 

A continuacion se muestra una lista de las enzimas cuyo estudio se ha mostrado mas util en el diagnostico y monitoreo de enfermedades:

 

ENZIMAS ENFERMEDADES
Alanina aminotransferasa (ALT) Enfermedades hepaticas y cardiacas
Aldolasa Enfermedades musculares
Amilasa Enfermedades pancreaticas
Aspartato aminotransferasa (AST) Enfermedades hepaticas y cardiacas
Colinestarasa (pseudocolinestarasa) Intoxicacion organofosforada aguda
Creatin Kinasa (CK o CPK) Enfermedades cardiacas y musculares
Enzima Convertidora de Angiotensina    Sarcoidosis
Fosfatasa acida Enfermedades prostaticas
Fosfatasa alcalina Enfermedades hepaticas y oseas
Gamma-Glutamyltransferase (GGT) Enfermedades hepaticas, monitoreo de reabilitacion alcoholica
Lactato Deshidrogenasa (LDH) Enfermedades hepaticas, cardiacas y danho cerebral
Lipasa Pancreatitis
Lisozima Algunas leucemias agudas

 

Como ya fue discutido en un post previo,  (Isozimas o Isoenzimas) algunas enzimas que catalizan la misma reaccion tienen diferente estructura.

Debido a que estas isoenzimas tienen diferente distribucion tisular, su estudio es un importante instrumento en la determinacion del danho sufrido por organos especificos.

Clasifica a esta enzima


 

Pregunta de Bioquimica N0. 28

(Pregunta sobre Enzimas)

 

Seleccione, entre las clases de enzimas que aparecen mas abajo, a cual grupo pertenece la que cataliza la siguiente reaccion:

 

 

a)     Clase 1: Oxidoreductasas

 

b)     Clase 2: Transferasas

 

c)      Clase 3: Hidrolasas

 

d)     Clase 4: Liasas

 

e)     Clase 5: Isomerasas

 

f)       Clase 6: Ligasas

 

 

Acerca de la Modificacion de la Actividad Enzimatica


Pregunta de Bioquimica No. 26

(Pregunta sobre Enzimas)

 

 

Cual de los procesos que aparecen como opciones mas abajo, esta representado en este diagrama, considerando que:

 

          al aumentar la concentracion de substrato S la actividad de la enzima aumenta

 

          el compuesto I no esta relacionado con la via metabolica en la cual esta enzima participa

 

          Vmax no esta afectada por el compuesto I

 

          Km aumenta como resultado de la presencia de I

 

Opciones:

 

a)     Activation alosterica

 

b)     Activacion por retroalimentacion  (feedback activation)

 

c)      Inhibicion alosterica

 

d)     Inhibicion competitiva

 

e)     Inhibicion irreversible

 

f)       Inhibicion por retroalimentacion (feedback inhibition)

 

g)     Inhibicion no competitiva

 

h)    Interaccion homotropica

 

i)       Interaccion heterotropica

 

Sobre la Constante de Michaellis (Km)


Pregunta de Bioquimica No. 13

(Pregunta sobre Enzimas)

 

 

La determinacion del Km en una isomerasa que cataliza la transformacion de diferentes carbohidratos de la serie D  en sus correspondientes isomeros L, muestra diferentes valores, en dependencia del carbohidrato que es transformado. Seleccione, entre los siguientes carbohidratos cuyos valores de Km se indican, por cual de ellos la enzima muestra menor afinidad:

 

a) D-glucosa                    Km =  2000 uM

 

b) D-galactosa                Km =   4500 uM

 

c) D-manosa                  Km =  8000 uM

 

d) D-Ribosa                    Km = 10000 uM

 

e) D-fructosa                   Km =  9000 uM

 

 

Sitio Activo y Ajuste inducido en la formacion del Complejo Enzima Substrato


 

Debido a que todas las enzimas son de naturaleza proteica, las enzimas son macromoleculas. Como grupo, ellas interactuan con substratos de muy diverso tamanho, desde otras proteinas u otro tipo de macromoleculas, como acidos nucleicos o lipoproteinas, hasta metabolitos muy pequenhos como el CO2 y el agua (recuerdese la reaccion catalizada por la anhidrasa carbonica).

 

Por ello, no toda la molecula enzimatica se pone en contacto con el substrato al momento de la catalisis de la reaccion, sino apenas una parte de la enzima. A esa porcion de la molecula enzimatica que entra en contacto con el substrato y al la cual el substrato se une,  intimamente, pero de una forma reversible, para ser transformado quimicamente, se denomina sitio o centro activo.

 

El sitio activo y el substrato son complementarios en estereoquimica, forma y cargas electricas (de una manera intuitiva, podemos suponer que si el por ejemplo, el substrato presenta una conformacion convexa, y tiene cargas negativas, el sitio activo tiene una conformacion concava y presenta cargas positivas..)

 

En el sitio activo pueden distinguirse diversos grupos con funciones definidas en el proceso de la catalisis: aminoacidos que forman el esqueleto  peptidico que determinan la conformacion del centro activo,  grupos que participan en la orientacion espacial del substrato, de tal modo que se garantize la aproximacion entre los grupos que reaccionaran, los grupos “ambientales”, que garantizan el medio propicio, hidrofobico o hidrofilico, necesario para garantizar la interaccion entre el substrato y el sitio activo, y los grupos propiamente cataliticos.

 

Grupos funcionales que se encuentran con frecuencia en el sitio activo incluyen las cadenas laterales de los aminoacidos acido aspartico, acido glutamico, histidina y los grupos carboxilo y amino terminales de la cadena peptidica de la enzima.

 

Durante muchos anhos se considero que el sitio activo y el substrato eran estructuras geometricas complementarias pero rigidas, y que el centro activo se ajustaba al substrato como una cerradura a la llave (“modelo de la llave y la cerradura). Posteriormente se ha observado que la formacion del complejo Enzima-Substrato es realmente el resultado de la interaccion entre el substrato y un sitio activo flexible.  Este modelo se denomina Modelo del Ajuste Inducido: este modelo postula que el substrato produce cambios en la conformacion de la enzima, provocando la alineacion apropiada de los grupos funcionales de la enzima para un mejor enlace entre la Enzima y el Substrato y a la vez, garantizar la catalisis.  

 

Ajuste inducido

Ajuste inducido

   

 

En este enlace puede encontrarse una buena animacion que representa estos dos modelos.

 

Encuentre mas informacion acerca del Modelo de Ajuste Inducido en la formacion del Complejo Enzima Substrato en el siguiente enlace:

 

http://themedicalbiochemistrypage.org/enzyme-kinetics.html#interactions