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Stress Ossidativo PowerPoint PPT Presentation


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Stress Ossidativo. La produzione di ROS è catalizzata da metalli legati a proteine. SOD. H 2 O 2 + O 2. Catalasi. H 2 O + O 2. Reazioni di Fenton e di Haber-Weiss. O 2 -• + Fe 3+ ® Fe 2+ + O 2 Fe 2+ + H 2 O 2 ® OH - + Fe 3+ + OH • _________________________________________________ - PowerPoint PPT Presentation

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Stress Ossidativo

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Presentation Transcript


Stress ossidativo l.jpg

Stress Ossidativo


La produzione di ros catalizzata da metalli legati a proteine l.jpg

La produzione di ROS è catalizzata da metalli legati a proteine


Reazioni di fenton e di haber weiss l.jpg

SOD

H2O2 + O2

Catalasi

H2O + O2

Reazioni di Fenton e di Haber-Weiss

O2-• + Fe3+® Fe2+ + O2

Fe2+ + H2O2® OH- + Fe3+ + OH•

_________________________________________________

O2-• + H2O2® OH- + O2 + OH•


Enzimi coinvolti nell omeostasi dei ros l.jpg

Enzimi coinvolti nell’omeostasi dei ROS

  • Superossido dismutasi (Mn e Cu/Zn)

  • Catalasi (Fe)

  • Glutatione perossidasi (Se)

  • Glutatione S-transferasi

  • GSSG reduttasi (NADPH)

  • NO sintasi (Fe)


Transferrina l.jpg

Transferrina


Transferrina14 l.jpg

Transferrina

Tyr192

HCO3-

Asp60

Tyr92

His253


Stress ossidativo nel snc l.jpg

Stress ossidativo nel SNC

Pro-ossidanti

Anti-ossidanti

Catalasi

SOD

GSH Px; GSH

Vitamine C / E

Acido urico

Ossigeno e glucosio

PUFA

Metalli di transizione


Perossidazione lipidica l.jpg

Perossidazione lipidica

  • PUFA (Es. ac. arachidonico)

Posizione

bis-allilica

·OH

H

H

·O – O·


Da lipidi idroperossido a hne l.jpg

da lipidi-idroperossido a HNE

O – OH

O

H

OH


Isoprostani l.jpg

Isoprostani


Ossidazione proteica l.jpg

Ossidazione proteica

  • Modificazione covalente di una proteina indotta da ROS o intermedi dello stress ossidativo


Ossidazione proteica20 l.jpg

Ossidazione proteica

  • Causata da:

    • agenti chimici

      (H2O2, Fe2+, Cu+, glutatione, HOCl, HOBr, 1O2, ONOO-)

    • Fagociti attivati (oxidative burst activity)

    • luce UV, ozono

    • Lipidi idroperossidi (HNE, MDA, acroleina)

    • Mitocondri (intermedi della catena respiratoria)

    • Ossidoreduttasi

    • Farmaci e loro metaboliti


Ossidazione proteica21 l.jpg

Ossidazione proteica

  • Cys e Met sono gli aminoacidi più suscettibili di ossidazione

  • Possono essere reversibili se le cellule possiedono l’opportuno sistema enzimatico

    • metionina solfossido reduttasi

    • tioredossine, ecc.

  • possibile funzione regolatoria

  • “sacrificial scavengers”


Ossidazione proteica22 l.jpg

Ossidazione proteica

  • Aminoacidi ossidati da ioni metallici:

    • Pro (g-glutammilsemialdeide)

    • Arg (g-glutammilsemialdeide)

    • Lys (semialdeide amminoadipica)

    • Thr (amminochetobutirrato)


Ossidazione proteica indotta da hocl l.jpg

Ossidazione proteica indotta da HOCl

  • Formazione di clorotirosine e ditirosine

  • Dipende solo dalla mieloperossidasi, riflettendo l’attività di neutrofili e monociti

  • E’ un marker dello stress ossidativo di tipo infiammatorio


Ossidazione proteica e perossidazione lipidica l.jpg

Ossidazione proteica e perossidazione lipidica

  • Addizione covalente di HNE, MDA, acroleina a residui Lys, Cys e His

  • Origine aspecifica, prevalentemente ioni metallici e radiazioni ionizzanti

  • Importante nelle malattie neurodegenerative


Slide26 l.jpg

Lewy bodies in cortical neurons of DLBD demonstrate hydroxynonenal (A) and carboxymethyllysine (B) immunoreactivity. Scale bar, 20 μm.


Fattori genetici che causano stress ossidativo in malattie neurodegenerative l.jpg

Fattori genetici che causano stress ossidativo in malattie neurodegenerative

  • Catena leggera della ferritina

  • loss-of-function pantotenato-chinasi

  • Ceruloplasmina

  • Fratassina

  • BACE, preseniline

  • ATP7B

  • a-Sinucleina

  • gain-of-function Cu,Zn-SOD

  • Neuroferritinopatia

  • Sindrome di Hallervorden-Spatz

  • Aceruloplasminemia

  • Atassia di Friedreich

  • Malattia di Alzheimer

  • Malattia di Wilson

  • Malattia di Parkinson

  • Sclerosi laterale amiotrofica familiare


Sindrome di hallervorden spatz nbia 1 l.jpg

Sindrome di Hallervorden-Spatz(NBIA-1)


Fratassina atassia di friedreich l.jpg

Fratassina(Atassia di Friedreich)

  • Espansione GAA nel primo introne

  • Accumulo di Fe mitocondriale

  • Ridotta funzionalità proteine Fe/S

    • Neurodegenerazione

    • Cardiomiopatia


A b lega cu 2 l.jpg

Ab lega Cu2+


Gruppi carbonilici ossidazione proteica nella malattia di alzheimer l.jpg

Gruppi carbonilici (ossidazione proteica) nella malattia di Alzheimer

J. Hysto. Cyto. 46;731-736, 1998


Addizione di hne perossidazione lipidica nella malattia di alzheimer l.jpg

Addizione di HNE (perossidazione lipidica) nella malattia di Alzheimer


Malattia di wilson l.jpg

Malattia di Wilson


Anello di kayser fleischer l.jpg

Anello di Kayser-Fleischer

Malattia di Wilson


Slide36 l.jpg

Stress ossidativo nel terminale nigrostriatale

Lotharius & Brundin, Hum. Mol. Genet. 2002


Slide38 l.jpg

Specie reattive

dell’ossigeno

H2O2

Aime, Bergamasco, Casu, Digilio, Fasano, Giraudo, Lopiano, Movement Disorders, 2000.

Il sistema ferro-neuromelanina

amplifica lo stress ossidativo


Slide41 l.jpg

Interazione tra dopamina

ossidata (DAQ) e a-sinucleina

Sulzer, Nature Med. 2001


Patologie da aggregazione proteica l.jpg

Patologie da aggregazione proteica

  • Ab

  • a-Sinucleina

  • Huntingtina

  • Proteina Prionica

  • Malattia di Alzheimer

  • Malattia di Parkinson

  • Corea di Huntington

  • Malattia di Creutzfeld-Jacob


Fibrille di a sinucleina m di parkinson l.jpg

Fibrille di a-sinucleina(M. di Parkinson)

Conway et al., Science 2001


Proteina prionica l.jpg

Proteina Prionica


Slide48 l.jpg

Designed protein tetramer zipped together with a hydrophobic Alzheimer homology: A structural clue to amyloid assembly