Peroxidasas

Peroxidasas representan enzimas que descomponen el peróxido de hidrógeno o los peróxidos orgánicos en todos los organismos. Los peróxidos son toxinas celulares fuertes que se producen en numerosas reacciones de oxidación bioquímica. Esto convierte a las peroxidasas en uno de los antioxidantes más importantes.

¿Qué son las peroxidasas?

Las peroxidasas son enzimas que en la mayoría de los casos descomponen el peróxido de hidrógeno tóxico. Estas enzimas también reducen los peróxidos orgánicos.

En estas reacciones, el peróxido correspondiente recibe dos electrones y dos protones en subpasos. Es decir, hay una transferencia de átomos de hidrógeno. El enlace entre los dos átomos de oxígeno del peróxido se rompe. Las peroxidasas incluyen catalasa, citocromo c peroxidasa, peroxidasa tiroidea y glutatión peroxidasa. Los átomos de hidrógeno proceden de los denominados donantes de hidrógeno. El peróxido de hidrógeno o los peróxidos orgánicos son los sustratos, la catalasa es un caso especial.

En el caso de la catalasa como peroxidasa, una segunda molécula de peróxido de hidrógeno actúa como donante de hidrógeno. Entonces transfiere átomos de hidrógeno. Dos moléculas de peróxido de hidrógeno se convierten en dos moléculas de agua y una molécula de oxígeno. Con la ayuda del peróxido de hidrógeno, la peroxidasa del citocromo c oxida, por ejemplo, la ferroforma del citocromo C. Con la ayuda de la peroxidasa tiroidea, se reduce un ion yoduro en presencia de peróxido de hidrógeno, y este se convierte inmediatamente con el aminoácido tirosina para formar las hormonas tiroideas.

La glutatión peroxidasa es una peroxidasa importante. Esto cataliza la oxidación del glutatión por el peróxido de hidrógeno con la formación de agua. Esto lo convierte en uno de los antioxidantes más importantes del cuerpo.

Función, efecto y tareas

La tarea más importante de las peroxidasas es descomponer el peróxido de hidrógeno tóxico y los peróxidos orgánicos en el organismo. Los peróxidos son sustancias muy agresivas que pueden oxidar muy fácilmente las biomoléculas del propio cuerpo.

En muchos procesos metabólicos oxidativos, a menudo surgen como metabolitos. Cuando los peróxidos se descomponen, generalmente se libera peróxido de hidrógeno, que ataca otras sustancias endógenas. Los radicales libres también se forman siempre como productos intermedios en la conversión de peróxidos. Por tanto, para limitar el efecto de los radicales libres, los peróxidos también deben descomponerse. La enzima catalasa es responsable de la descomposición directa del peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno. La glutatión peroxidasa oxida el sulfuro de glutatión y al mismo tiempo reduce el peróxido de hidrógeno a agua. El glutatión es un tripéptido hecho de ácido glutámico, cisteína y glicina.

En el hígado, como antioxidante, es el ingrediente activo más importante para desintoxicar el organismo. Se oxida a sí mismo. Si se aplica hasta el agotamiento, puede producirse una insuficiencia hepática aguda porque las reacciones de desintoxicación que siempre son necesarias ya no se producen. Como resultado, la enzima glutatión peroxidasa es extremadamente importante como parte de la defensa celular contra el estrés oxidativo. Una deficiencia de esta enzima puede provocar arteriosclerosis, tumores y enfermedades neurodegenerativas.

La peroxidasa tiroidea, a su vez, convierte el yodo en las hormonas tiroideas mediante la oxidación del yoduro. También en este caso, los átomos de hidrógeno se transfieren de la tirosina al peróxido de hidrógeno durante la oxidación del ión yoduro. Las hormonas tiroideas y el agua se forman en el proceso.

Educación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos

Las peroxidasas se encuentran principalmente en los peroxisomas de la célula. Los peroxisomas son orgánulos celulares sellados con membranas en los que se descomponen los peróxidos agresivos. Estas reacciones deben tener lugar por separado del resto del área de la célula porque pueden ser peligrosas para el resto de la célula. Los peroxisomas contienen peroxidasas, que descomponen el peróxido de hidrógeno y otros peróxidos sin ser perturbados por el citoplasma de la célula.

El número y tamaño de los peroxisomas y su contenido de proteínas dependen del tipo de célula. Cuantas más reacciones de desintoxicación tengan que producirse, mayor será el número y volumen de vesículas. Los peroxisomas contienen alrededor de 60 oxidasas y monooxigenasas, que catalizan la descomposición de ácidos grasos y otras sustancias con la inclusión de oxígeno. Esto también crea peróxidos como productos intermedios particularmente reactivos, que por lo tanto deben descomponerse con la ayuda de peroxidasas.

Enfermedades y trastornos

El peróxido de hidrógeno como producto intermedio principalmente en la degradación oxidativa de grasas tiene grandes efectos sobre el organismo. Tiene un efecto oxidante en sí mismo y puede dañar el cuerpo. Por tanto, las peroxidasas juegan un papel muy importante con respecto al estrés oxidativo.

Como antioxidantes, las glutatión peroxidasas en particular forman parte del sistema de defensa celular. Las peroxidasas de glutatión se forman a partir del glutatión. Dependen del selenio como cofactor. El glutatión es un tripéptido compuesto de ácido glutámico, cisteína y glicina. El selenio se une a la cisteína en cada una de las enzimas, siendo la cisteína de selenio el centro reactivo de la enzima. Un mal funcionamiento o la falta de glutatión peroxidasa puede provocar problemas de salud graves. Esta deficiencia a menudo es causada por una deficiencia de selenio. Esto limita la función de la enzima. Especialmente en algunas áreas de China, donde el suelo es muy pobre en selenio, ocurre el llamado síndrome de Keshan (llamado así por el distrito de Keshan).

La enfermedad se manifiesta en problemas cardíacos como arritmias cardíacas, insuficiencia cardíaca o incluso shock cardiogénico. Las glutatión peroxidasas proceden del glutatión. Esto se encuentra especialmente en el hígado y se produce constantemente en el cuerpo. Sin embargo, cuando están presentes concentraciones mayores de peróxidos, el glutatión se consume muy rápidamente por oxidación. Esto puede suceder rápidamente con ejercicio físico, estrés emocional o infecciones. Un estilo de vida poco saludable con una dieta deficiente, toxinas ambientales, alcohol, humo de cigarrillo y mucho más puede provocar una deficiencia de glutatión.

Esta deficiencia se manifiesta en un sistema inmunológico debilitado y una sobrecarga del hígado. Si los problemas de salud aún no se han vuelto crónicos, un cambio en el estilo de vida conduce rápidamente a la recuperación, porque el glutatión se vuelve a formar rápidamente.