NADPH & NADPH OXIDASA: FUNCIONES + EFECTOS DE LA SALUD

Basado en la evidencia este post tiene 55 referencias 0 Escrito por Carlos Tello, PhD (biología molecular) | Última actualización: 18 de diciembre de 2019 revisadoMídicamente revisado Bypuya Yazdi, MD | Escrito por Carlos Tello, PhD (biología molecular) | Última actualización: 18 de diciembre de 2019

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nadph es una coenzima que contribuye A múltiples reacciones biológicas al suministrar electrones. Ayuda a proteger el sistema inmunológico, previene la anemia y juega un papel importante en muchas reacciones del cuerpo. Lea a continuación para obtener más información sobre NADPH y NADPH Oxidasa.

¿Qué es NADPH?

nicotinamida adenina dinucleotide fosfato (NADPH) es una forma de NADP + [1]. < P> NADH y NADP + pueden hacer NADPH a través de una enzima llamada Transhidrogenasa mitocondrial. Alternativamente, NADP + puede hacer NADPH por sí solo a través de las enzimas NADP + -PENTENCIAS en el fluido celular o las mitocondrias [1].

función

NADPH juega un papel importante en muchos procesos biológicos, incluyendo Metabolismo energético, función del sistema inmunológico, envejecimiento de células y muerte celular [1].

Tiene 3 funciones principales [2, 1, 3]:

  • Contribución al antioxidante Los sistemas
  • actúan como un sustrato para la oxidasa de NADPH (NOx) para hacer especies reactivas de oxígeno
  • suministro de electrones para varias reacciones, incluida la formación de ADN, ácidos grasos y esteroides o el metabolismo del fármaco. por la actividad del sistema Oxidorductasa OxidoreTasa de NADPH-Citochrome P450

    NADPH y NADPH Oxidasa

    Oxidasas de NADPH (NOx) son enzimas presentes en muchas células sanguíneas e involucradas en defensa antibacteriana y antifúngica , así como el sistema autoinmune. La familia NOx incluye 7 miembros: NOX1, NOX2, NOX3, NOX4, NOX5, DUOX1, y DUOX2 [4].

    En las células que alinean los vasos sanguíneos, NOx hace especies de oxígeno reactivas (ROS) en respuesta A las citocinas, los factores de crecimiento, el estrés y los receptores acoplados con proteína G [2].

    NOx transfiere los electrones de NADPH dentro de la celda a través de la membrana y se une a los oxígeno para producir el anión de superóxido. Esto genera otras especies de oxígeno reactivas [4].

    NOx es una fuente importante de ROS en sistemas biológicos. En condiciones normales, los procesos a veces son beneficiosos y necesarios para la vida (por ejemplo, cuando los ROS actúan como moléculas mensajeros o ayudan a destruir patógenos); Sin embargo, bajo condiciones anormales, pueden ser muy dañinos [4].

    Es importante que las células para evitar que no se proporcionen un suministro excesivo de NADPH a NOx, porque NOx puede contribuir a varias enfermedades, como el cáncer, el endurecimiento de la arteria ( aterosclerosis), presión arterial alta y enfermedad de Alzheimer [5].

    La mayoría de los efectos de salud de NADPH provienen de los electrones de transferencia de NOx de NADPH para hacer especies reactivas de oxígeno.

    Beneficios de salud de NADPH y NADPH Oxidasa

    1) Aumenta los antioxidantes

    NADPH Aumenta el estado antioxidante del cuerpo. Proporciona los electrones necesarios para las reacciones biológicas que involucran la reducción (lo opuesto a la oxidación) y protege los tejidos contra la tensión oxidativa y la muerte celular [2, 6].

    La producción de glutatión (GSH), una importante Antioxidante, requiere NADPH. Algunos científicos piensan que NADPH juega un papel más importante en la defensa antioxidante en los glóbulos rojos que GSH [1].

    NADPH también juega roles importantes en la función de otros dos sistemas antioxidantes: Tioredoxina y catalasa [1, 7 , 8].

    2) Ayuda a prevenir la anemia

    nadph es esencial para proteger la tensión oxidativa en los glóbulos rojos (eritrocitos), que transporta oxígeno y dióxido de carbono hacia y desde los tejidos. [9].

    La falta de NADPH puede causar la hemólisis o la ruptura de los glóbulos rojos debido al daño oxidativo de la membrana celular. La falta de glóbulos rojos viables causa anemia [10].

    glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PD) para convertir NADP + en NADPH. En personas con deficiencia genética G6PD, la producción de NADPH es insuficiente. Esto hace que los glóbulos rojos sean más susceptibles a las especies reactivas de oxígeno, lo que, en última instancia, cause anemia, abortos espontáneos y problemas con los fetos [9].

    3) Protege el sistema inmunológico

    generando gratis Los radicales en las células inmunes, NADPH Oxidasa ayuda a destruir a los patógenos a través de una explosión respiratoria. En este proceso, los neutrófilos (un tipo de glóbulo blanco) transforman rápidamente el oxígeno en especies reactivas de oxígeno [11].

    NOx juega un papel importante en la defensa antimicrobiana. Los microbios y los productos derivados de microbios activan NOx, que luego se reúnen rápidamente y hacen que los intermedios oxidantes reactivos (ROI) defienden el organismo contra la amenaza infecciosa [11].

    neutrófilos requieren NOx para proteger el cuerpo de los microbios infecciosos como el hongo Aspergillus fumigatus y las bacterias Burkholderia Cepacia , ambos pueden causar infecciones en personas con un sistema inmunológico debilitado [12].

    En otras células inmunes (macrófagos y células dendríticas), los roles de NOx2 son menos claros. Sin embargo, los científicos creen que NOx2 ayuda a limitar la inflamación crónica [13].

    Los efectos de la activación de NOx en la inflamación depende de la persona y pueden reducir o agravar la inflamación. Sin la inflamación excesiva, la inflamación excesiva puede causar infecciones bacterianas y fúngicas frecuentes [11]. Obtenga el régimen de un biohackor superior que prepara su cuerpo para luchar contra Coronavirus

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    Los efectos negativos de NADPH y NADPH Oxidasa

    1) pueden contribuir al crecimiento del cáncer

    Varios tumores confían en NADPH para la supervivencia y la función celular. Esto sugiere que las vías que convierten NADP + a NADPH pueden ser un objetivo terapéutico para las terapias de anticanceles [14].

    En ratones con cáncer de piel, la producción de NADPH a través de la vía de folato ayudó a las células cancerosas sobre la difusión de Cáncer en todo el cuerpo [15, 16].

    2) puede contribuir al daño cerebral

    nadph oxidasa (NOx) genera especies reactivas de oxígeno que causan estrés oxidativo y juegan un papel en cognitivo discapacidad. La mayoría de sus efectos negativos ocurren en enfermedades relacionadas con la edad, como Alzheimer y Parkinson, ya que el estrés oxidativo contribuye a la muerte celular y la disfunción cerebral [17, 18].

    Los científicos encontraron mayores niveles de NOx en las autopsias cerebrales de Los pacientes de Alzheimer. El aumento de la actividad de NOx se asocia con la demencia temprana, lo más probable como resultado de la tensión oxidativa [17].

    En ratones, NOx también contribuyó a la privación de oxígeno (hipoxia), una lesión cerebral relacionada y el exceso de sueño durante el día [19 ].

    actividad de NOx también se ha sugerido que contribuya a la lesión cerebral traumática (TBI). En ratones, apocinina (un inhibidor de NOx) protegido contra lesiones cerebrales y reducción de los niveles de citoquinas inflamatorias (IL-1β, TNF-α) [20].

    3) Puede contribuir a la ansiedad y la depresión

    Dado que la oxidasa de NADPH puede causar estrés oxidativo, también puede desempeñar un papel en la ansiedad. Los altos niveles de estrés oxidativo están asociados con la ansiedad [21].

    BSO es un medicamento que induce el estrés oxidativo. Causó un comportamiento ansioso en los ratones al activar la ruta de NOx. El bloqueo de la ruta de NOx ayudó a reducir la ansiedad relacionada con el estrés oxidativo [22].

    En otro estudio del ratón, la enzima NOX1 aumentó el estrés oxidativo y la actividad del receptor de NMDA perturbado. Esto bajó la producción de BDNF, que ayudó con la adaptación del estrés. Reducción de BDNF causa conductas depresivas [23].

    En ratones, el estrés a largo plazo también aumentó la actividad de NOx y promovió el comportamiento depresivo en la interacción social). Inhibiendo los efectos antidepresivos producidos [24].

    4) puede aumentar la sensibilidad al dolor

    Las especies reactivas de oxígeno están involucradas en la señalización del dolor. Los ROS de NOX1 desempeñan un papel importante en el desarrollo de una mayor sensibilidad al dolor (hiperalgesia). Los ratones que carecen de NOx1 habían reducido el dolor durante la inflamación. Por lo tanto, bloquear la vía NOX1 puede ayudar a reducir la sensibilidad del dolor [25].

    Además, los ratones con lesiones nerviosas habían aumentado los niveles de NOx2 en las células de la médula espinal. Este aumento de los niveles inflamatorios de citoquinas (TNF-α e IL-1β) y contribuyó a la sensibilidad del dolor de los nervios [26].

    Las especies de oxígeno reactivas de NOx4 también contribuyeron al dolor debido a la lesión nerviosa [27].

    5) Puede reducir la salud de la piel

    Las especies de oxígeno reactivas producidas por NOx ayudaron a mantener la piel saludable y en un saldo (homeostasis) en estudios de animales y células. Estos radicales libres son cruciales para la piel y la curación de la herida [28].

    Sin embargo, la producción incorrecta de ROS puede prolongar la respuesta inflamatoria y perjudicar el proceso de curación. También aumenta los marcadores inflamatorios (como NF-KB, IL-4, e IL-13), que contribuye a la psoriasis y el eccema [28].

    Además, el NOx desempeña un papel en el envejecimiento y la enfermedad de la piel. progresión. Nox genera ROS después de la exposición a la radiación UV, que puede causar inflamación, muerte celular o formación de tumores. NOX1 y NOX4 desempeñan funciones importantes en la progresión del cáncer de piel y la propagación [28].

    Una revisión mostró que varios inhibidores de NOx pudieron reducir la producción de ROS y, posteriormente, la progresión del tumor. Un inhibidor de NOx1 también reduce los factores del envejecimiento prematuro de la piel (actividad de la β-galactosidasa, las especies de oxígeno reactivas y los niveles de progerina) en ratones [28, 29].

    6) puede contribuir a las complicaciones diabéticas

    En ratones, durante las primeras etapas de la obesidad, las especies de oxígeno reactivas derivadas de NOx4 (de las células de grasa) causaron resistencia a la insulina. Más tarde, en las etapas intermedias, ROS de NOX2 empeoró la resistencia a la insulina y la inflamación en las células grasas [30].

    inhibidor de NOx2 en ratones ayudó a restaurar la función de los vasos sanguíneos en ratones resistentes a la insulina, lo que puede prevenir la acumulación de placa. En las ratas diabéticas, la apocinina (un inhibidor de NOx) también ayudó a prevenir la enfermedad renal inducida por la diabetes [31, 32].

    ROS producidos por NOx también dañan las mitocondrias en las células oculares, causando enfermedad ocular diabética (retinopatía) [33].

    altos niveles de glucosa pueden inducir la actividad de NOx en el corazón, causando estrés oxidativo y contribuyendo a problemas cardíacos. Sin embargo, los roles completos de las enzimas NOx en la enfermedad cardíaca inducida por diabetes aún se desconocen [34].

    7) Puede contribuir a la artritis reumatoide

    Las células T de los pacientes con artritis reumatoide tienen Los niveles altos de NADPH debido a los defectos en la vía de la glucólisis y la supresión PFKFB3 [35].

    NADPH convierte la glutatión disulfide en glutatión y disminuye las especies reactivas de oxígeno (ROS) en las células articulares. La producción reducida de ROS se asocia con la mayor gravedad de la inflamación de la articulación [35].

    8) puede contribuir a la pérdida ósea

    El cuerpo necesita actividad NOx4 para la formación de osteoblastos y osteoclastos. Los osteoblastos son células que hacen que las proteínas sean necesarias para la formación ósea, mientras que los osteoclastos destruyen el tejido óseo. Ambos son necesarios para formar un nuevo hueso y mantener el equilibrio (homeostasis) [36].

    Sin embargo, el NOx aumenta la formación de especies de oxígeno reactivas, lo que aumenta la inflamación. Ambos son factores de riesgo para la osteoporosis [36].

    Efectos dobles (tanto positivos como negativos) de NADPH y NADPH Oxidasa

    1) SALUD DEL CORAZÓN

    NOX4 es Presente en las mitocondrias de las células del corazón. El aumento de NOx4 mejora la producción de especies de oxígeno reactivas (ROS). Normalmente, ROS ayuda con el crecimiento celular, la supervivencia y el metabolismo. Sin embargo, las ROS Excesivas pueden provocar daños a ADN y proteínas, disfunción de órganos y muerte celular [37].

    a través de la tensión oxidativa y la activación P53, la actividad de NOx induce diversos factores de la enfermedad cardíaca, incluido el engrosamiento de los músculos del corazón. (hipertrofia), cicatrización de tejido (fibrosis), presión arterial alta, endurecimiento de las arterias (aterosclerosis) y muerte celular [37, 38, 39].

    Sin embargo, en un estudio en ratones, NOx4 obstrucción de la arteria limitada. La eliminación genética de las enzimas NOx4 aumentó rápidamente el desarrollo de la aterosclerosis [40].

    2) intestino de salud

    nadph oxidasa genera especies reactivas de oxígeno en el intestino para mantener el equilibrio (homeostasis) y defender contra patógenos. Las personas con niveles bajos de NOx son más susceptibles a las infecciones bacterianas y fúngicas. Los ratones deficientes en NOx eran más susceptibles a la colonización intestinal por un microbio que causa diarrea y vómitos ( salmonella typhimurium ) [41].

    Aunque la NADPH Oxidasa es importante para las respuestas inmunes normales en El intestino, también puede contribuir a la inflamación de colon. Nox aumenta las especies reactivas de oxígeno en el cuerpo, lo que contribuye al daño tisular durante las enfermedades inflamatorias, como la EII. Por ejemplo, los pacientes con IBD han aumentado la producción NOX1 [41, 42].

    Además, los inhibidores de NOx protegidos células de colon del ratón de la inflamación [41].

    3) Función tiroidea

    La formación de hormona tiroidea requiere peróxido de hidrógeno. DUOX2, una enzima oxidasa de NADPH, produce la mayor parte del peróxido de hidrógeno para la formación de hormonas tiroideas. Otras dos enzimas de NOx, DUOX1 y NOX4, ambos desempeñan roles en la función tiroidea, sino que sus roles exactos son actualmente desconocidos [43].

    Las personas con una mutación que causan la inactivación Duox2 pueden ser más susceptibles a la tiroides extremadamente baja. Niveles hormonales (hipotiroidismo congénito) [43].

    Sin embargo, Duox1, Duox2 y NOx4 se sobresalen en los tumores de tiroides humanos. La producción de duox1 también se incrementa en el cáncer de tiroides inducido por la radiación. Su producción de peróxido de hidrógeno promueve el daño del ADN en las células tiroideas después de la exposición a la radiación [43].

    4) La obesidad

    NADPH Oxidasa es un contribuyente importante a la tensión oxidativa en el tejido de grasa [44].

    Las especies reactivas de oxígeno que produce la enzima NOX4 que produce un papel importante en la formación de células de grasa y la señalización de insulina. Los ratones deficientes de NOX4 tienen tejido graso acumulado y son más propensos a ser obesos. Después de comer una dieta alta en grasas, los ratones deficientes de NOX-4 habían aumentado el peso corporal, la inflamación y la resistencia a la insulina [45].

    Sin embargo, en un estudio diferente, la producción NOX4 fue mayor en la dieta inducida por la dieta. ratas obesas. El aumento de la enzima fue una respuesta a la obesidad. El rol exacto de que las enzimas NOx juegan en la obesidad sigue siendo poco clara [46].

    5) La salud renal

    Las enzimas de oxidasa de NADPH son muy abundantes en los riñones. Las especies de oxígeno reactivas producidas por NOx ayudan con la producción y el transporte de glucosa. Sin embargo, nox2 y NOx4 pueden contribuir al daño renal, cicatrización de tejidos (fibrosis) y enfermedad renal diabética (nefropatía) [47].

    inhibidor de las enzimas NOx en ratones ayudó a reducir los marcadores de daño renal (albuminuria, fibrosis, y estrés oxidativo) [47].

    Formas de aumentar o disminuir la NADPH

    qué aumenta la NADPH

    Las enzimas que contribuyen a la generación de NADPH incluyen [1]:

    • Enzimas de la vía de fosfato de Pentosa (G6dph y 6GDH)
    • Osocitrato deshidrogenasas (IDPC y IDPM)
    • Enzimas Malicas (MEPC y MEPM)
    • Transhidrogenasa mitocondrial

      La sobreproducción de la glucosa 6-fosfato deshidrogenasa puede aumentar la concentración de NADPH. Sin embargo, esto no afectó en gran medida los niveles de NADPH en hongos [48].

      La sobreproducción de las enzimas SIRT3 y / o IDH2 pueden aumentar los niveles de NADPH. Esto protege contra el estrés oxidativo y la muerte celular [6].

      qué disminuye a NADPH

      • Altas cantidades de vitamina C (en células de cáncer humano) [14, 49]
      • hidroperóxido de terc-butilo (en hígados de rata) [50]
      • paraquat (en hígados de rata) [50]

        También hay varias enzimas de NOx inhibidores. Algunos inhiben específicamente las enzimas NOx, mientras que otras tienen efectos no específicos [51]:

        • apocynin
        • difenyleneiodonio (dpi)
        • AEBSF
        • Plumbagin

          Hay muchos inhibidores de NOx cuyo desarrollo se está investigando actualmente [51].

          Además, la histamina inhibe la actividad NOx2 en las células de la médula ósea [ 52].

          Genes / SNPS

          Normalmente, NOX1 genera especies reactivas de oxígeno en el intestino para mantener el equilibrio (homeostasis) y proteger contra los patógenos. Sin embargo, los defectos en el gen nox1 pueden causar el inicio de la enfermedad inflamatoria intestinal (EII). Dos SNP ( RS34688635 y un nuevo, no numerado) están asociados con un mayor riesgo de IBD [53].

          Otros SNP incluyen [54, 55]:

          • RS11018628 en NOx4 se asocia con la densidad ósea reducida (resistencia)
          • RS4821544 en NCF4 se asocia con un mayor riesgo de que el RS10911363 de Crohn en NCF2 se asocia con un mayor riesgo Para Lupus (LES) Evite la enfermedad usando los mejores suplementos para su cuerpo

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            Acerca del autor PhD (biología molecular) Recibió a Carlos recibió su PhD y MS de la Universidad de Sevilla. Los costados pasaron 9 años en el laboratorio que investiga el transporte mineral en plantas. Luego comenzó a trabajar como freelancer, principalmente en la escritura, edición y consultoría de la ciencia. Carlos le apasiona aprender los mecanismos detrás de los procesos biológicos y comunicar la ciencia tanto a las audiencias académicas como no académicas. Él cree firmemente que la alfabetización científica es crucial para mantener un estilo de vida saludable y evitar la caída de las estafas.

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            Contenido Joe Cohen, CEOABOUT JOE

            Joe Cohen ganó la lotería genética de los genes malos. Cuando era niño, sufrió de inflamación, niebla cerebral, fatiga, problemas digestivos, ansiedad, depresión y otros problemas que estaban mal entendidos tanto en medicina convencional como alternativa.

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