Metabolismo del Cu+2

Venga, vamos allá con el metabolismo del Cu+2. Cuando lo leáis llegaréis a una deducción similar a la mía, y es que los fallos que a priori produce la falta de PrPc (es decir, prión normal) o bien conectan directamente con su papel de tránsito celular del catión, o se alejan por completo. Si alguien entra aquí buscando respuestas, creo que posiblemente salga con más dudas. Para los que se aburren de leer, el diagrama resume a grandes rasgos los próximos tres párrafos (exactamente, ni más ni menos). Especialmente interesante el párrafo final de enzimas con cobre prostético, y el de chaperonas. Ya lo veréis.

Todos sabemos ya que el Cu, como prácticamente todos los iones, son oligoelementos esenciales en numerosos procesos biológicos. Es decir, que se requiera en cantidades mínimas no significa que no sea importante, más bien al contrario: es necesario un equilibrio muy estricto, pues tanto un déficit como un exceso suponen riesgos considerables. Funciona, por supuesto, como cofactor  o bien como grupo prostético de enzimas que intervienen en procesos de expresión genética, mitocondriales, en la formación de los tejidos conectores así como en la absorción, el almacenamiento y el metabolismo del hierro.

Las concentraciones de cobre más elevadas aparecen en el hígado, cerebro, corazón y riñones. Aunque el músculo muestra concentraciones de cobre poco elevadas, al constituir una masa importante representa el 40% del cobre presente en el organismo (conectando con la información aportada por Gemma: “[…] Ratones sin el gen (en los dos homólogos, osea, homocigotos para la falta del gen, son normales en las primeras semanas de vida, pero a partir de la semana 70, presentan descoordinación muscular, temblores, movimientos espasmódicos de las patas traseras  […]”. Primera conexión. Ahora bien, ¿cómo se explica que a día de hoy sí se creen mamíferos sin priones, y sean completamente viables?

La absorción del cobre tiene lugar en el intestino delgado, entrando en la superficie mucosa de las células por difusión facilitada. Una vez dentro, los iones Cu+2 o bien se encuentran unidos a la metalotioneína, que actúa con metales pesados y se supone interviene en su homeostasis y se encarga de detoxificar en concentraciones elevadas (recuerdo que se almacena en el hígado a través de la vena porta); o bien se incorpora a varias cuproenzimas. En el primer caso, las metalotioneínas cargadas de cobre son almacenadas en lisosomas para evitar la toxicidad propia de un metal ionizado. También se asocian a numerosas proteínas plasmáticas (albúminas, ceruloplasminas…).

El transporte del cobre en todos estos procesos se realiza gracias a unas proteínas especializadas denominadas chaperonas cúpricas y por varias ATP-asas cuprodependientes o proteínas de Menkes. Recordemos que una chaperona (esto lo veíamos este año) es, a grandes rasgos, una proteína encargada de conferir plegamientos a otras proteínas (del mismo modo que una quinasa es una proteína que fosforila otras proteínas). El cobre en exceso es eliminado por vía biliar y excretado en las heces.

Vamos por último con las enzimas en las que participa. El cobre es componente de muchas, atribuyéndose la mayoría de las manifestaciones clínicas de la deficiencia de cobre al fallo de estas enzimas. El cobre en la ceruloplasmina juega un papel importante en la oxidación del hierro antes de que este sea transportado al plasma. La lisil-oxidasa, una enzima que contiene cobre, es esencial para las reacciones de entrecruzamiento del colágeno y de la elastina. Sin embargo, vamos a detenernos en dos que nos interesan mucho: la dopamina b-monooxigenasa, una enzima implicada en la síntesis de las catecolaminas y en la peptidil-a-amida-monooxigenasa que modifica los neurotransmisores peptídicos. Si bien las catecolaminas son la adrenalina, la noradrenalina y la dopamina, ¿no nos decía Gemma que la PrPc podía jugar un papel destacado en la regulación de receptores de acetilcolina? ¿Y un receptor no es un polipéptido? Voy un poco más allá: la acetilcolinaesterasa, enzima que regula las concentraciones de acetilcolina al liberarse, produce contracciones musculares incontrolables si es inhibida. ¿Y si el receptor de acetilcolina sufre errores? No sé yo… pero desde mi ignorancia, da qué pensar.

Sin embargo, ahora me pregunto: en todo esto, que supone los mecanismos básicos del metabolismo del cobre, no hemos nombrado a la PrPc en ningún momento. Es decir, si existen tantos mecanismos alternativos para el transporte tanto intra como intercelular del cobre, ¿por qué una falta de PrPc produce algunos fallos que aparecerían normalmente asociados a un desequilibrio de [Cu+2]?

… … sí, aquí se acaba. Y no tengo respuesta para todas esas preguntas.

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3 pensamientos en “Metabolismo del Cu+2

  1. Superóxido-dismutasa:
    La enzima superóxido dismutasa (SOD) cataliza la dismutación de superóxido en oxígeno y peróxido de hidrógeno. Debido a esto es una importante defensa antioxidante en la mayoría de las células expuestas al oxígeno.
    (Yo, como siempre, liándola).
    Son proteínas con cofactores como cobre, zinc, manganeso, hierro o níquel.(?)

  2. Muy buen artículo, me gusta mucho encontrarme este tipo de joyas de vez en cuando por internet, esas joyas que invitan a la gente a pensar y adiestran el pensamiento científico, cosa que muchos catedráticos pasan por alto (y como alumno de ciencias me indigna).
    Solo quería matizar que, en el quinto párrafo menciona la proteina de Menkes como única responsable del transporte del cobre al interior de las células y esto no es del todo exacto: la ATP7A (proteina de Menkes) es específica del intestino, mientras que en el hígado ocupa su lugar la ATP7B (proteina de la enfermedad de Wilson).
    Un cordial saludo desde la Universidad de León.

  3. Estoy en mucho de acuerdo con egarcp, ya que el conocimiento que los científicos ponen en los artículos, todos los leemos, por lo que el conocimiento no es de nadie y lo es universal, le felicito de verdad y, como otros catedráticos, maestros o profesores, amis alumnos les recomiendo leer de verdad las revistas científicas y a pensar, cuestionar y analizar esos artículos y las posibles explicaciones a los fenómenos naturales. Gracias por la ilustración y aclarar ciertas dudas que tenía sobre éste oligoelemento.
    Reciban un cordial y afectuoso saludo desde la Facultad de Medicina de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México, un rincón cerca del cielo. GRACIAS.

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