Scoppio respiratorio: differenze tra le versioni
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L'NAD(P)H ossidasi è un enzima [[Multimero|multimerico]] formato da varie sottounità: [[gp91-phox]], [[p22-phox]], [[p40-phox]], [[p47-phox]], [[p67-phox]], [[Rap 1A]] e [[Rac2]]; queste sottounità si trovano spesso distribuite nel [[citosol]] o unite alla membrana di granuli specifici. La gp91-phox e la p22-phox formano il complesso chiamato [[Citocromo|flavocitocromo b558]] che si trova ancorato alla membrana, mentre la phox (dall'inglese ''phagocite oxidase'') restanti e le proteine accessorie Rac2 (una [[GTPasa]]) e Rap (''[[Ras (proteina)|Ras]]-related protein 1A'': proteina legata alla RAS) si trovano nel [[citoplasma]].<ref name="ArangoC">{{cita testo |autore=Arango Rincón JC, Gámez Díaz LY, López Quintero JA. |titolo=Sistema NADPH-Oxidasa: nuevos retos y perspectivas |editore=Iatreia |volume=23 |numero=4 |pagine=362-372 |anno=2010 |pmid= |doi= }} [http://www.imbiomed.com/1/1/articulos.php?method=showDetail&id_articulo=67577&id_seccion=2272&id_ejemplar=6794&id_revista=138 Sintesi]</ref> Quando una cellula si attiva iniziando lo scoppio respiratorio l'ossidasi si ancora sulla membrana dei [[Fagosoma|fagosomi]] e comincia la sua attività. L'ossidasi estrae una coppia di [[Elettrone|elettroni]] dall'NADPH trasformandolo in NADP<sup>+</sup> e li cattura in una catena di elettroni che ha come nucleo il [[Citocromo|flavocitocromo b]](in concreto due [[Eme|gruppi eme]] e una [[Flavin adenina dinucleotide|FAD]] della gp91), fino a scaricarli su una molecola di [[ossigeno]] per formare il [[superossido]]. La reazione può riassumersi in:<ref name="GarciaT">{{cita testo |autore=García Triana BE, Saldaña Bernabeu A, García Piñeiro JC, Bastarrechea Milián M. |titolo=NADPH-Oxidasa fagocitica: componentes, ensamblaje y meccanismo de acción |editore=Rev Cubana Invest Biomed |volume=20 |numero=1 |pagine=59-63 |anno=2001 |pmid= |doi= }} [http://www.sld.cu/revistas/ibi/vol20_1_01/ibi13101.pdf Testo completo libero]</ref>
<math>\mathrm{NADPH + 2O_2 \to 2O_2^- + NADP^+ + H^+}</math>
Questo meccanismo causa un aumento del consumo di ossigeno e di energia da parte della cellula e provoca un rapido aumento della concentrazione di protoni che è catturata dalla componente gp91-phox che agisce anche come canale dei protoni.<ref name="GarciaT"/>
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Le cellule fagocitiche come i [[neutrofili]], i [[monociti]], i [[macrofagi]] e gli [[eosinofili]] distruggono i microorganismi fagocitati producendo il [[fagolisosoma]], un tipo speciale di [[fagosoma]] dove sono rinchiusi e distrutti per mezzo di composti per essi tossici. Questi composti si producono attraverso due vie, una indipendente dall'ossigeno (per es. [[lisozima]] e [[lattoferrina]]) e un'altra dipendente dall'ossigeno, nella quale si producono le specie reattive di quest'ultimo.
Il termine ''esplosione respiratoria'' si utilizza solitamente per designare la liberazione di queste specie reattive dell'ossigeno da parte delle cellulue fagocitiche del sistema immune, come ad esempio neutrofili e monociti quando entrano in contatto con tipi differenti di [[batteri]] o [[funghi]]. L'esplosione respiratoria gioca in ruolo molto importante nel [[sistema immune]], è una reazione cruciale che avviene nei fagociti dove è utilizzata per uccidere e degradare i microrganismi fagocitati. Le cellule fagocitiche del sistema immune utilizzano l'NADPH per ridurre O<sub>2</sub> a radicale superossido: il perossido ottenuto è poi attaccato dall'enzima [[superossido dismutasi]] per formare il perossido d'idrogeno, il quale a sua volta serve da sostrato all'enzima perossidasi per ossidare [[Cloruro|Cl<sup>-</sup>]], [[Bromuro|Br<sup>-</sup>]] e [[Ioduro|I<sup>-</sup>]] a [[ipoclorito]], [[ipobromito]] e [[ipoiodito]], composti estremamente tossici per i microrganismi. Il perossido di idrogeno può inoltre partecipare alla [[reazione di Haber-Weiss]], catalizzata da cationi, per formare il [[radicale ossidrile|radicale idrossile]].<ref name="ArangoC"/>
Lo scoppio respiratorio nelle cellule fagocitiche è tanto potente e violento che la maggior parte delle volte causa la morte della cellula per consumo degli equivalenti di riduzione, per la formazione di radicali liberi e per squilibri nei potenziali dell'idrogeno.
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Molti stimoli vascolari, compresi quelli che si sa favoriscono l'[[insulinoresistenza]] (resistenza all'insulina), attivano l'[[NAD(P)H ossidasi]] attraverso un meccanismo complesso che include l'aumento dell'attivazione dei geni e complessi meccanismi di attivazione enzimatica.
L'anione superossido, il perossinitrito e altre specie reattive dell'ossigeno, esplicano un ruolo patogenico mediato dalla perossidazione di proteine e lipidi, e per mezzo dell'attivazione di cascate di segnalizzazione redox sensibili.
L'assenza o perdita di funzione dell'NAD(P)H ossidasi evita la formazione di specie reattive dell'ossigeno e ciò dà come risultato una patologia conosciuta come [[malattia granulomatosa cronica]], la quale si caratterizza per infezioni ricorrenti e per la formazione di [[Granuloma|granulomi]] là dove le cellule non sono in grado di uccidere l'agente infettivo.
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