De biokatalysator sulfietoxidase veroorzaakt de omzetting van giftig zwavel verbindingen uit de afbraak van aminozuren in niet-giftige sulfaten. Het is essentieel voor het leven en wordt daarom in alle organismen aangetroffen. Als de functie ervan wordt verstoord door een genetisch defect, treedt sulfietoxidasedeficiëntie op. Zelfs bij verder gezonde patiënten, teveel sulfiet in de bloed kan een negatief effect hebben.
Wat is sulfietoxidase?
Sulfiet oxidase (gen naam: SUOX) is de naam van een molybdeenhoudend enzym bestaande uit 466 aminozuren Het behoort tot de xanthine dehydrogenase-familie en wordt in bijna alle organismen aangetroffen. Het bevat molybdeen, een essentieel sporenelement, in het midden. Het metaal komt daar voor in zijn biologisch beschikbare vorm als een molybdaatanion. Sulfietoxidase gebruikt het als cofactor (molybdaat-molybdopterine-verbinding). Het enzym zet het zwavel-bevattende aminozuren methionine, cysteïne, enz., ingenomen via de dieet in onschadelijk zwavel zouten (sulfaten), die vervolgens worden uitgescheiden in de urine. Bij zoogdieren wordt de zwavelafbrekende biokatalysator voornamelijk aangetroffen in de lever en nieren. Het enzym sulfietoxidase zorgt ervoor dat de bloed zuurstof combineert met de essentiële amino zuren en andere zwavelstoffen. De elektronen die bij dit proces vrijkomen, worden gebruikt om ATP (adenosine trifosfaat) via de elektronentransportketen. Het enzym katalyseert 10 keer de hoeveelheid sulfieten vervat in een liter alcohol elke dag.
Functie, actie en taken
Iedereen consumeert zwavelhoudend eiwitten en voedselsupplementen dagelijks. Deze laatste zitten bijvoorbeeld in groenten in het zuur, grapefruitsap, enz., En zijn bedoeld om voedsel te beschermen tegen microbiële aantasting en verkleuring. In wijn vormen ze boeketstoffen. De uitsplitsing van cysteïne alleen produceert elke dag 1680 mg giftig sulfiet in het lichaam, dat onmiddellijk door sulfietoxidase moet worden omgezet om schade aan organen en weefsels te voorkomen. In dit proces werkt het enzym samen met andere biokatalysatoren. sulfieten zijn giftig en kunnen, zelfs in de kleinste hoeveelheden, vitale stoffen in het lichaam vernietigen en noodzakelijke stofwisselingsprocessen remmen. Om het belangrijke uit te voeren ontgifting van cellen vereist sulfietoxidase het sporenelement molybdeen. Een tekortkoming van dit metaal kan leiden tot ernstige gevolgen. Overmatig kwik niveaus in het lichaam kunnen ook de functionaliteit van sulfietoxidase remmen.
Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden
Sulfietoxidase wordt voornamelijk gevormd in mitochondria, de "energiecentra" van cellen. Bij ratten komt het bijvoorbeeld voor 80 procent voor in lever cel mitochondria Bovendien is het nog sterk aanwezig in de cellen van de nieren. Het molybdeenoxide dat nodig is voor de activiteit van sulfietoxidase bevindt zich op de actieve plaats van het enzym. Zoals wetenschappers onlangs ontdekten, kan het worden vervangen door molybdeentrioxide-nanodeeltjes bij patiënten met een molybdeentekort. Ze hebben een vergelijkbaar katalytisch effect in het lichaam als het natuurlijke enzym. Op deze manier konden voorheen dodelijke ziekten zoals sulfocysteinurie worden behandeld.
Ziekten en aandoeningen
Een tekort aan sulfietoxidase kan astmatische en zelfs anafylactische reacties veroorzaken bij verder gezonde mensen door het parasympathische zenuwstelsel om de mestcellen te beïnvloeden die verantwoordelijk zijn voor het veroorzaken van allergieën. Bovendien kunnen lage niveaus van sulfietoxidase ernstige gevolgen hebben 피로, hoofdpijn en lage bloed suiker niveaus. De genetische tekortkoming van het vitale enzym heeft echter nog ergere gevolgen. De pasgeborene wordt geboren met fysieke misvormingen en mentaal vertraging Deze zogenaamde sulfietoxidase-deficiëntie of sulfocysteïnurie komt voor als een molybdeen-cofactor (MoCo) -deficiëntieziekte bij naar schatting één op de 100,000 tot 500,000 geboorten. Zuigelingen die lijden aan geïsoleerde sulfietoxidasedeficiëntie vertonen vergelijkbare symptomen: ernstige encefalopathie, nauwelijks beheersbare aanvallen, spasticiteit, microcefalie, spierverslapping en progressief hersenen atrofie. Omdat de autosomaal recessieve enzymdeficiëntieziekte nog niet effectief kan worden behandeld, sterven de jonge patiënten meestal in de kindertijd: de niet-afgebroken zwavelverbindingen vergiftigen neuronen en myeline-omhulsels van de centrale zenuwstelsel en hopen zich op in het celweefsel. Al na de geboorte, problemen met voedselinname en braken van de maag inhoud optreden.De baby's worden geboren met misvormd schedel (uitpuilend voorhoofd, diepliggende ogen, te lange palpebrale kloven, dikke lippen, kleine neus- In de loop van de eerste levensmaanden wordt de lens in het oog verplaatst. Ongeveer 75 procent van de tot nu toe beschreven gevallen van sulfocysteinurie zijn te wijten aan MoCo-deficiëntie: alle drie enzymen betrokken bij de afbraak van zwavel in het lichaam, sulfietoxidase, xanthineoxidase en aldehydeoxidase, vertonen een sterk verminderde activiteit. Een mutatie in de SUOX gen (chromosoom 12) is verantwoordelijk voor de geïsoleerde sulfietoxidase-deficiëntie. Het manifesteert zich in drie varianten: Type A (mutatie in de MOCS1 gen), Type B (MOCS2-gen) en Type C (MOCS3-gen). De type A-mutatie komt het meest voor. In dit geval wordt de vorming van het precursormolecuul cPMP geremd. De stof kan nu echter in het laboratorium worden geproduceerd en toegediend. Om de overleving van de kindpatiënt te verbeteren, moet de deficiëntieziekte zo snel mogelijk worden gediagnosticeerd en behandeld met dagelijkse intraveneuze toedieningen van molybdaat. Dit kan in ieder geval verdere schade beteugelen. Het kind krijgt een anticonvulsivum drugs om de aanvallen tegen te gaan. Hij moet ook een laag eiwit volgen dieet Als alternatief kan MoCo-precursor Z worden toegediend. Dit vermindert de aanvallen en voorkomt verder hersenen schade. Medische onderzoekers hebben hoge verwachtingen van de behandeling van de voorheen ongeneeslijke ziekte met nanodeeltjes van molybdeentrioxide, die de rol van sulfietoxidase in het lichaam overnemen. Om erachter te komen of de ongeboren baby een sulfietoxidasedeficiëntie heeft, kunnen zwangere vrouwen hun S-sulfocysteïnespiegel laten testen in vruchtwater.
