Biosíntesis enzimática de porfirinógenos - Juknat, Adela Ana (1983)
La Porfobilinogenasa (PBG-asa) es un complejo enzimático que cataliza la ciclotetramerización del monopirrol Porfobilinógeno (PBG) en el Uroporfirinógeno III (Urogen III), intermediario fisiológico en la síntesis de hemos, clorofilas y corrinas. Está constituido por dos enzimas, la Deaminasa o Urogen I Sintetasa y la Isomerasa o Urogen III Cosintetasa. En ausencia o deficiencia de la segunda, la Deaminasa forma el Urogen I, que solo se detecta naturalmente en condiciones anormales. Por fallas en el camino metabólico de las porfirinas, se producen una familia de enfermedades conocidas como Porfirias. En ellas, una deficiencia enzimática especifica y primaria, acompañada generalmente de un aumento secundario en la actividad de la enzima limitante ALA-Sintetasa, conduce a una sintesis anormal de precursores y/o porfirinas, responsables de los cuadros clinicos que caracterizan a las distintas porfirias. En algunas de estas porfirias, la falla metabólica se localiza precisamente a nivel de la conversión del PBG en Uroporfirinógenos, como en la Porfiria Aguda Intermitente (PAI), Porfiria Congénita Eritropoyética (PCE) y en algunos casos de intoxicación por plomo. Este sistema enzimático se ha venido estudiando en nuestro laboratorio durante más de 20 años, desde múltiples puntos de vista y en los más variados sistemas. Entre ellos, uno de los más fascinantes ha sido el alga protozoo Euglena gracilis que en virtud de sus peculiares características ha constituido uno de los modelos experimentales más atractivos para la investigación de ciertos aspectos del metabolismo de los tetrapirroles. Empleando justamente Euglena gracilis, hemos logrado pruebas acerca de la existencia de un factor regulador de la biosíntesis de porfirinas en este organismo, y el estudio de algunas de sus propiedades nos ha permitido identificarlo con un compuesto de naturaleza pteridinica, al tiempo que desarrollar una nueva terapia de la PAI, administrando ácido fólico a pacientes en fase aguda, luego de lo cual se ha logrado una positiva recuperación clinica y bioquimica. En consecuencia resultó importante continuar nuestros estudios acerca de este factor regulador. De manera que, entre los objetivos del presente trabajo nos habíamos propuesto: Emplear como fuentes, además de Euglena gracilis por las razones conocidas, una bacteria fotosintética, que aparte de poder compartir algunas de las propiedades de la Euglena nos permitiera ampliar nuestros conocimientos acerca de la PBG-asa, poco investigada en estos organismos. Entre ellos, los datos existentes sobre las enzimas involucradas en la síntesis de porfirinas en Rhodopseudomonas palustris se refieren solo al ALA-Sintetasa y también provienen de nuestro laboratorio; de manera que la elección de la segunda fuente fue simple y lógica. Este trabajo comprendía, así, el uso de dos organismos diferentes para el logro de una serie de objetivos. Como etapa previa se planteó entonces un estudio de las condiciones necesarias para la medición de la actividad de PBG-asa EN Rp. Palustris es decir, curvas de crecimiento y actividad en función de los días de desarrollo de las células, así como condiciones óptimas de extracción y medición de la enzima, en cuanto a atmósfera, tiempo, temperatura y pH de incubación. Se desarrollaría luego un método para la obtención de preparaciones altamente purificadas, sobre las cuales se planeaban estudiar algunas propiedades generales como peso molecular, cinética de la reacción y efecto de ciertos cationes y aniones. Pero entre los fines de este trabajo se encontraba además, tratar de identificar y determinar en otros tejidos, la presencia de un factor regulador, análogo al encontrado en Euglena gracilis de manera, que se planearon una serie de experiencias en RP. palustris tendientes al logro de este propósito. Los estudios que se enfocarían en Euglena gracilis estaban principalmente relacionados con la obtención de mayores datos experimentales acerca del factor regulador. Se trataba de conocer sus efectos sobre la cinética de la reacción de diferentes preparaciones de la enzima. De datos previos, nos interesó estab1ecer su relación con ciertos compuestos como sulfas y derivados sulfurados. Y dado el conocido efecto activante del factor de Euglena sobre la enzima de igual fuente y del ácido fólico en pacientes con PAI, se pretendía determinar el comportamiento de ambos compuestos frente a distintas preparaciones de la enzima proveniente de los origenes más diversos, con el objeto de aclarar el posible mecanismo de acción de este factor regulador.