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Los investigadores determinan cómo el colon da prioridad al detox del gas sobre uso de energía

Cebollas, col, ajo. Mientras que es nutritiva, la consumición de estas comidas puede llevar a un efecto secundario embarazoso: flatulencia hedionda. Más que apenas hediondo, el sulfuro de hidrógeno, la composición química responsable del aroma del putrefacto-huevo, es mortal si está inhalado en las dosis de más de 700 porciones por millón. (Agradecidamente, un combate de la flatulencia contiene el sulfuro de apenas .001 a 1 PPM.)

El sulfuro de hidrógeno es un gas tóxico que es un peligro prominente en muchos empleos industriales. Es también uno de los subproductos numerosos de los procesos químicos microbianos que ocurren en la tripa humana y debe ser desintoxicado. En otro proceso, los trillones de las bacterias que llaman nuestro hogar del colon, hacen una substancia química útil llamada butirato fermentando remanente insolubles de la fibra de nuestra dieta, tal como fibra de granos y de verduras enteros. Las células que forran el colon utilizan el butirato para la energía y reducen la inflamación.

Las personas de los investigadores del remedio de Michigan han determinado cómo los dos procesos-- retiro del sulfuro y utilización del butirato-- cuáles compiten para los mismos recursos celulares, se podría esperar en equilibrio dentro del colon.

Nuestras células del colon están bien adaptadas al sulfuro de hidrógeno de desintoxicación porque se exponen a concentraciones más altas de él que otros tejidos en la carrocería.”

Aaron Landry, Ph.D., becario postdoctoral en el laboratorio de Ruma Banerjee, Ph.D. en el departamento de la química biológica, y el co-primer autor de un nuevo papel en biología de la substancia química de la célula

¿Establecimiento de prioridades?

Las mitocondrias, que son las más conocidas como las centrales eléctricas de la célula, contienen varias enzimas que contribuyan a la producción energética. Una tal enzima es SQR (corto para la óxidorreductasa de la quinona del sulfuro), que realiza el primer y crítico paso en la desintoxicación del sulfuro de hidrógeno y autorizarlo de la carrocería.

SQR oxida el sulfuro de hidrógeno quitando electrones de él y vaciándolos en la coenzima Q10 (CoQ10), una composición que esté naturalmente presente en la carrocería. (Algunas personas toman CoQ10 como suplemento dietético, aunque los estudios son actualmente poco concluyentes si es efectivo en la prevención o tratar de enfermedad.) Mientras tanto, nuestras células del colon utilizan el butirato, producido por las bacterias, porque la producción energética usando una enzima llamó ACADS (deshidrogenasa de cadena corta acil-CoA). Puesto que ACADS también utiliza CoQ10 para vaciar electrones, da lugar a un dilema, pues hay solamente tanto CoQ10 a circundar.

¿Cómo entonces la célula da prioridad a autorizar un gas venenoso sobre la fabricación de energía?

Una pista vino de otra molécula en las células del colon llamadas la coenzima A, que es necesaria cuando el butirato se utiliza para la producción energética. Landry y los colegas observaron que por décadas, ACADS era sabido para contener el CoA con un azufre extra limitado a él, llamado persulfide del CoA.

“El azufre adicional sugirió que este ligand viniera de en alguna parte, pero nadie conocía la fuente de ella,” dice a Landry.

Cuando el persulfide del CoA está limitado a ACADS, esencialmente ciega su función, dice a Landry, previniendo la utilización del butirato. Mostraron que SQR puede convertir el CoA y el sulfuro de hidrógeno al persulfide del CoA, que permitiría la priorización de la tolerancia venenosa del sulfuro de hidrógeno sobre la producción energética por las células del colon.

Dice a Landry, el “sulfuro es un subproducto de la digestión con el cual nuestras carrocerías tienen que afirmar contínuo. Si usted tiene una dieta sin suficiente fibra, podría potencialmente agravar los efectos del sulfuro de hidrógeno o nuestra capacidad de desintoxicarla.”

El co-primer de la luna de Sojin es autor, Ph.D. en el laboratorio de Banerjee y Hanseong Kim, Ph.D. en el laboratorio colindante de Uhn-Soo Cho, Ph.D., imaginó que las estructuras cristalinas de SQR humano capturaron con los diversos intermedios -- substancias hechas durante una reacción química -- ofreciendo fotos de cada paso de la reacción, incluyendo la transferencia del electrón a CoQ10. Colectivamente, estas fotos determinaron un mecanismo poco convencional para la desintoxicación del sulfuro.

Source:
Journal reference:

Landry, A.P. et al. (2019) A Catalytic Trisulfide in Human Sulfide Quinone Oxidoreductase Catalyzes Coenzyme A Persulfide Synthesis and Inhibits Butyrate Oxidation. Cell Chemical Biology. doi.org/10.1016/j.chembiol.2019.09.010.