Enzima estremamente specifico per il NADP+,
che catalizza una reazione essenzialmente irreversibile,
(la sua Km per il NAD+ è 1000 volte maggiore di quella per il NADP+).
Tuttavia molte cellule necessitano di NADPH
per le biosintesi riduttive
più di quanto necessitano di Ribosio 5-fosfato
da utilizzare
per la biosintesi di nucleotidi ed acidi nucleici.
In questi casi
Le cellule convertono
il Ribulosio 5-fosfato
in Fruttosio 6-fosfato e Gliceraldeide 3-fosfato
Con l’ausilio degli enzimi
Transchetolasi e Transaldolasi
che creano, in questo modo,
un collegamento reversibile
tra la via del pentoso fosfato e la glicolisi.
Glicolisi
Glicolisi
Meccanismo di reazione della Transchetolasi
E
Questo intermedio
si addizione al substrato aldosico
E
Meccanismo di reazione della Transaldolasi
Il risultato netto di queste reazioni
è la formazione
di due esosi (fruttosio 6-fosfato) e
di un trioso (gliceraldeide 3-fosfato)
a partire da tre pentosi.
La velocità della via del pentoso fosfato
è regolata
dalla concentrazione di NADP+
L’effetto della concentrazione di NADP+ sulla velocità della fase
ossidativa, assicura che la produzione di NADPH sia strettamente
accoppiata al suo utilizzo nelle biosintesi riduttive.
La fase non ossidativa della via del pentoso fosfato è regolata
principalmente dalla disponibilità di substrati.
Il Ribosio 5-fosfato
non è un costituente ematico fondamentale,
di conseguenza
Tessuti ed organi
devono provvedere da soli a procurarselo
per soddisfare le loro necessità
relative alla sintesi di nucleotidi e di acidi nucleici.
Via dei pentosi fosfato
E’ attiva nel
Fegato, Tessuto adiposo, Corteccia surrenale,
Tiroide, Eritrociti, Testicoli e
Ghiandola mammaria in allattamento.
La sua attività è ridotta nel Muscolo scheletrico
perché in questo tessuto vi è solo
una piccola quantità di G6PDH e di 6PGDH.
Nonostante ciò, il muscolo scheletrico è capace ugualmente
di produrre R5P, giacchè utilizza per lo scopo
le reazioni inverse della fase non ossidativa.
Glicolisi
Fabbisogno
bilanciato
Superoxide dismutase
Se
Via del Pentoso fosfato
•
•
Meccanismo della superossido dismutasi (M)
Le cellule con concentrazioni ridotte di Glucosio 6-fosfato
sono particolarmente sensibili allo stress ossidativo.
Questo stress è più accentuato
negli eritrociti
poiché essi, essendo privi di mitocondri,
non hanno mezzi alternativi
per generare potere riducente
e, quindi, per mantenere normale
la struttura degli eritrociti ed
il ferro della Hb nello stato Fe++.
La carenza di glucosio 6-fosfato deidrogenasi
causa
un’anemia emolitica indotta da PRIMACHINA
un farmaco antimalarico che in alcuni pazienti sviluppava
entro alcuni giorni dall’inizio della terapia, una grave
sintomatologia:
- urina di colore nero,
- ittero,
- rapida
del contenuto di emoglobina nel sangue.
Questo difetto, che viene ereditato sul cromosoma X,
è l’ENZIMOPATIA più frequente,
poichè colpisce centinaia di milioni di individui.
E’ evidente che le reazioni atipiche ai farmaci possono avere una base genetica!
Vicia faba
I semi della fava,
una leguminosa mediterranea,
contengono
il glicoside purinico
“Primachina”
Gli individui con questa carenza sono asintomatici in assenza di stress,
ossia
finchè la Primachina (farmaco antimalarico) o un composto correlato
produce perossidi in quantità sufficiente a consumare il GSH disponibile.
Poiché, in questi casi,
la riduzione di GSSG a GSH è impedita dai bassi livelli di NADPH,
insufficienti a consentire il buon funzionamento della glutatione reduttasi,
si ha un accumulo di METAEMOGLOBINA (Fe3+)
e cio, a sua volta, cambia la struttura dell’eritrocita,
indebolendo la sua membrana e rendendola sensibile a rotture o EMOLISI
a causa della formazione dei così detti “corpi di Heintz”.
In assenza della G6PDH i gruppi sulfidrilici
dell’emoglobina non possono più essere mantenuti
nella forma ridotta, quindi, le molecole di Hb creano
legami crociati l’una con l’altra formando aggregati
molecolari detti CORPI di HEINZ.
Le membrane danneggiate da questi aggregati e
dalle specie reattive dell’ossigeno (ROS) si
deformano e tendono a subire la lisi.
La carenza di G6PDH in assenza di stress
ossidativo è piuttosto benigna.
Eritrociti con corpi di Heinz