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Los científicos clarifican el mecanismo molecular de la droga de Visomitin

Las personas internacionales de los científicos llevados por los investigadores de la universidad de estado de Lomonosov Moscú tuvieron éxito para clarificar el mecanismo molecular de una droga creada en Rusia y diseñada para prevenir el daño de las mitocondrias de la célula por especies reactivas del oxígeno. Este trabajo se publica en el remedio oxidativo del gorrón y la longevidad celular.

Recientemente, investigadores rusos, llevados por profesor Vladimir P. Skulachev, manejado para crear una droga antioxidante que acumula selectivamente dentro de las mitocondrias y las protege contra daño oxidativo. Bajo nombre comercial “Visomitin” la droga era aprobada para el tratamiento de las enfermedades oculares tales como cataratas y aro seco. Profesor Armen Mulkidjanian de la facultad de bioingeniería y de bioinformática de la universidad de estado de Lomonosov Moscú y de la universidad de Osnabrück, de Alemania, y de sus colegas ha explicado porqué las dosis muy pequeñas de antioxidantes sintetizados tales como “Visomitin” podrían dar un efecto terapéutico pronunciado, a pesar de la presencia de una gran cantidad de antioxidantes mitocondriales naturales.

Las mitocondrias son las estructuras intracelulares que conducto la respiración. La respiración, sin embargo, es acompañada por la formación de especie reactiva del oxígeno (ROS) como subproductos. El ROS es capaz de dañar las mitocondrias. Las mitocondrias dañadas producen aún más ROS, que puede destruir las células y los tejidos, de modo que la naturaleza tenga mecanismos especiales, tales como mitophagy y apoptosis, para la eliminación de mitocondrias y de células dañadas. Se accionan estos mecanismos después de que una señal de un desorden pase a través de la membrana doble que rodea las mitocondrias. Varios laboratorios han mostrado que es posible evitar la extinción de células y de tejidos previniendo la oxidación de un componente determinado de la membrana mitocondrial -- cardiolipin, porque las moléculas oxidadas del cardiolipin son exactamente los gatillos de la cadena de la señal.

El grupo de profesor Vladimir Skulachev, del decano de la facultad de bioingeniería y de bioinformática y del director del instituto de Belozersky de la biología física y química, (la universidad de estado de Lomonosov Moscú), ha desarrollado una línea de los antioxidantes mitocondria-apuntados, los supuestos SkQ-iones, protegiendo específicamente las moléculas del cardiolipin mitocondrial contra la oxidación. En las juicios animales, los SkQ-iones curaron las enfermedades oculares inflamatorias, ayudados para vencer las condiciones de isquemia-simulación, e incluso reducidos la manifestación de la senectud. Aunque las drogas de similar funcionamiento se hayan desarrollado y se hayan estudiado en los laboratorios de los E.E.U.U. y de Reino Unido, el grupo ruso era el primer para conseguir una aprobación para su droga -- como caídas de aro. Los investigadores esperan que las drogas SkQ-basadas, bajo la forma de píldoras e inyecciones, después de su certificación, ayudaran a atenuar los síntomas patológicos que acompañan recorridos, ataques del corazón y traumas serios.

Armen Mulkidjanian y sus colaboradores ha manejado sugerir respuestas a algunas preguntas intrigantes. Específicamente, no estaba sin obstrucción porqué el cardiolipin, de todos los componentes de la membrana, él oxidó específicamente. Las moléculas del cardiolipin, mientras que hacen solamente 10-20% de los lípidos totales de la membrana, son apuntadas específicamente por el ROS y, después de conseguir oxidadas, accionan la autodestrucción de células. En segundo lugar, no estaba sin obstrucción porqué los antioxidantes naturales, a saber coenzima Q (ubiquinol) y la vitamina E (alfa-tocoferol), que están presentes en membranas mitocondriales en granes cantidades, fall en el caso de cardiolipin. Seguía siendo un misterio porqué estas substancias no podrían proteger el cardiolipin contra la oxidación, mientras que los antioxidantes artificiales, mitocondria-apuntadas, diseñado por el grupo del Skulachev en Moscú, o por sus contrapartes en los E.E.U.U. y el Reino Unido, hechos frente perfectamente a esta tarea, a pesar de las dosis muy pequeñas de las drogas administradas.

Armen Mulkidjanian dice que la meta del estudio fue fijada por profesor Skulachev.

“Profesor Skulachev pidió que nuestro grupo en Alemania abordara estos rompecabezas,” dice Armen Mulkidjanian. “La mayor parte del trabajo fue realizado por los estudiantes graduados y los empleados de la universidad de Moscú, que trabajó en Rusia y en Alemania, de modo que su contribución fuera decisiva. En cuanto a la investigación, hemos desarrollado un sistema experimental para investigar cuantitativo la oxidación de las membranas del cardiolipin y de la capacidad de diversos antioxidantes de prevenirla. Resultó que los SkQ-iones y las moléculas de la coenzima Q protegieron las membranas del cardiolipin contra la oxidación igualmente bien, mientras que la vitamina E realizó mucho peor”.

Para entender porqué las moléculas del cardiolipin son el objetivo principal del ROS, los investigadores compararon los datos experimentales con sus resultados anteriores y las estructuras de enzimas respiratorias. Una parte de moléculas del cardiolipin se ocluyen dentro de los complejos respiratorios de la proteína, apenas los que generen el ROS. “Estas moléculas deben ser las primeras que se oxidarán,” Mulkidjanian dice.

La molécula abultada, insoluble en agua de la coenzima Q no puede conseguir a éstos las moléculas “ocultadas” del cardiolipin, en comparación con las moléculas pequeñas, ágiles de los antioxidantes artificiales, que, tal y como se muestra en del estudio, son capaces de proteger las moléculas del cardiolipin contra la oxidación llegándolas hasta de la membrana y a partir de la fase acuosa.

“La esencia de nuestro trabajo es que hemos propuesto un mecanismo que explica cómo las dosis muy inferiores de antioxidantes mitocondria-apuntados podrían ofrecer un efecto terapéutico distinto, incluso ser aplicado sobre una gran cantidad de antioxidantes naturales, que eran ineficaces en este caso. El mecanismo debe ser válido para la clase entera de drogas similares. Esperamos que nuestras conclusión ayudaran a desarrollar las nuevas drogas, 'decimos Armen Mulkidjanian.

Source:

Lomonosov Moscow State University