Nanopartículas cargadas de NAD(H) para una terapia eficaz de la sepsis
La sepsis, caracterizada por una respuesta desregulada a la infección, carece de un tratamiento eficaz. El papel del NAD+ en la inflamación sigue sin estar claro. Los desafíos de transporte de NAD+ limitan su impacto terapéutico. Las nuevas nanopartículas (NP) cargadas de NAD+ liberan directamente NAD+ en las células, revelando sus potentes efectos inmunomoduladores. Estas NP frenan la inflamación, previenen el daño celular y son prometedoras en el tratamiento de la sepsis grave al mantener el equilibrio inmunológico y vascular.
1. NAD+ y NADH: Actores vitales en el metabolismo energético celular
El NAD+ y el NADH, dos formas de dinucleótido de nicotinamida y adenina, desempeñan un papel fundamental en los procesos energéticos celulares. Estas moléculas actúan como cofactores en diversas reacciones metabólicas, transportando electrones y facilitando la conversión de energía. En el contexto de la glucólisis, la descomposición de la glucosa en el citoplasma, NAD+ sirve como coenzima, aceptando electrones e iones de hidrógeno para formar NADH. Este paso es fundamental para generar energía en forma de ATP mientras se produce piruvato.
En las etapas posteriores de la respiración celular, como el ciclo del ácido cítrico y la fosforilación oxidativa en las mitocondrias, el NADH participa en la transmisión de electrones errantes a la cadena de transporte de electrones (ETC), donde se aprovecha la energía para sintetizar ATP. Al mismo tiempo, el NAD+ se regenera para continuar el ciclo glucolítico, completando la cascada energética.
Figura 1
La Figura 1 ilustra estas vías metabólicas mostrando las reacciones enzimáticas secuenciales que involucran NAD+ y NADH. Describen las conversiones entre estas moléculas, dilucidando su papel fundamental en la producción de energía y la interacción dentro del metabolismo celular.
2. Funciones redox de NAD+ y NADH: orquestación de reacciones celulares de oxidación-reducción
Más allá de sus funciones relacionadas con la energía, el NAD+ y el NADH funcionan como coenzimas en las reacciones redox, cruciales para mantener la homeostasis celular. En estos procesos, el NAD+ actúa como agente oxidante, aceptando electrones e iones de hidrógeno para reducirse a NADH. Por el contrario, el NADH, que transporta electrones de alta energía, sirve como agente reductor al donar estos electrones a otras moléculas, regenerando NAD+.
Figura 2
Esta interconversión redox es fundamental en varios procesos celulares, incluida la biosíntesis de macromoléculas como ácidos grasos y nucleótidos (que se muestra en la Figura 2). Además, facilita la desintoxicación de especies reactivas de oxígeno (ROS) que, de otro modo, pueden causar daño celular. Los investigadores descubrieron que las reacciones redox que involucran NAD+ y NADH ilustran la transferencia de electrones y el mantenimiento del equilibrio redox celular.
3. Regulación enzimática y relación NAD+/NADH: impacto en la función celular
La relación entre NAD+ y NADH sirve como un indicador crítico que influye en las funciones celulares. Las enzimas implicadas en las vías metabólicas suelen ser sensibles a esta proporción, regulando su actividad en consecuencia. Una relación NAD+/NADH más alta suele indicar la capacidad de una célula para la producción de energía y los procesos anabólicos.
Por ejemplo, una proporción más alta promueve la actividad de las enzimas involucradas en la fosforilación oxidativa, impulsando la síntesis de ATP. Por el contrario, una proporción más baja a menudo corresponde a procesos catabólicos, como la glucólisis. Las representaciones visuales, como gráficos o tablas, que representan la relación entre la relación NAD+/NADH y la actividad enzimática ofrecen información sobre cómo estas coenzimas modulan las funciones celulares.
Referencia:
Ye M., Zhao Y., et. Nanopartículas cargadas de NAD(H) para una terapia eficaz de la sepsis mediante la modulación de la homeostasis inmunitaria y vascular,Naturaleza, 2023.
Renuncia
ÉsimoesEl artículo es Basado en La referencia en elRevista académica. La información pertinente esproporcionarsolo para fines de intercambio y aprendizaje, y no representa ningún propósito de asesoramiento médico. Si hay alguna infracción, por favorcontactoEl autorparadeletion. Las opiniones expresadas en este artículo no representan la posición deBONTAC.
Bajo ninguna circunstancia BONTAC será responsable de ninguna manera por reclamos, daños, pérdidas, gastos, costos o responsabilidades de ningún tipo (incluidos, entre otros, los daños directos o indirectos por pérdida de ganancias, interrupción del negocio o pérdida de información) que resulten o surjan directa o indirectamente de su confianza en la información y el material de este sitio web.
