tirozinei hidroxilazei

Obezitatea se caracterizează printr-un deficit de fier care inhibă activitatea tirozinei hidroxilazei?

Catecolaminele sunt un grup de neurotransmițători care comprimă substanțele chimice dopamină, adrenalină și noradrenalină. Acestea sunt sintetizate și eliberate de nervii căilor adrenergice. Căile adrenergice activează ramura simpatică a sistemului nervos autonom. Prin urmare, catecolaminele sunt importante în excitarea comportamentului emoțional și motivațional. Prin reglarea hipotalamusului, catecolaminele au un impact asupra multor sisteme corporale prin eliberarea de hormoni. Datorită acestor efecte, catecolaminele pot fi un factor determinant important al performanței mentale și fizice. Substanțe precum cocaina, amfetamina și efedrina au toate antecedente de abuz de către sportivi și toate acționează pentru a crește sintetic anumiți neurotransmițători de catecolamină, modificând astfel parametrii fizici, mentali și psihologici ai corpului uman. Scăderea producției de catecolamină în creier ca o consecință a stresului și poate duce la performanțe fizice și mentale slabe.

Tirozin hidroxilaza este etapa de limitare a vitezei în sinteza tuturor catecolaminelor din aminoacidul fenilalanină (figura 1). Prin urmare, reglarea activității tirozinei hidroxilazei controlează producția de catecolamine. Se știe că o serie de factori reglează activitatea tirozinei hidroxilazei și această reglare centrează controlul cofactorului său de fier. Enzima nefosforilată cu fierul feros este pe deplin activă, deoarece coenzima tetrahidrobiopterină (BH4) menține fierul feros în starea sa redusă. Deplasarea coenzimei tetrahidrobiopterinei determină transformarea fierului în forma sa ferică, scăzând astfel activitatea enzimei. Acest lucru poate apărea prin formarea crescută a catecolaminei care se leagă de enzimă și înlocuiesc tetrahidrobiopterina. Astfel, creșterea producției de catecolamine determină inhibarea feedback-ului activității tirozinei hidroxilazei și, prin urmare, catecolaminele își reglează propria producție. Acest lucru ilustrează importanța fierului în funcția centrală a enzimei tirozin hidroxilazei.

Sinteza catecolaminelor din tirozină necesită enzima tirozin hidroxilază. Fierul este un co-factor pentru tirozin hidroxilază.

Deoarece fierul este esențial pentru activitatea tirozinei hidroxilazei, statutul scăzut de fier ar putea reduce activitatea enzimei. Într-adevăr, experimentele pe rozătoare arată că deficitul de fier scade activitatea tirozinei hidroxilazei în țesutul hepatic. De asemenea, au fost efectuate studii la om și arată un rol al deficitului de fier în reglarea descendentă a activității tirozinei hidroxilazei. De exemplu, într-un studiu, cercetătorii au folosit un test de încărcare a fenilalaninei folosind L-fenilalanină [L- (2 H5) fenilalanină] marcată radioactiv pentru a investiga efectele anemiei cu deficit de fier asupra activității tirozinei hidroxilazei 1. S-au determinat raporturile de plasmă de fenilalanină cu tirozină în plasmă și apoi s-a introdus intravenos fenilalanină radiomarcată. Măsurătorile producției de tirosină radiomarcate au permis apoi estimarea activității tirozinei hidroxilazei. Rezultatele au arătat că anemia cu deficit de fier produce activitate de tirozină hidroxilază parțial între subiecții normali sănătoși și cei cu un deficit genetic complet de tirozin hidroxilază.

Obezitatea se caracterizează prin disfuncții metabolice. O astfel de disfuncție metabolică s-a dovedit a fi în homeostazia fierului (aici). Persoanele obeze prezintă un risc crescut de eritropoieză cu deficit de fier și stare de fier slabă, comparativ cu persoanele cu greutate normală. Deoarece fierul este necesar pentru activitatea tirozinei hidroxilazei, s-ar putea ca obezii să aibă activitate redusă a acestei enzime prin disponibilitate redusă de fier. Acest lucru ar duce la o scădere a motivației, starea de spirit deprimată și performanța fizică scăzută. Prin urmare, reducerea tirozinei hidroxilazei ar putea explica asocierea dintre exercițiu și greutatea corporală (aici). De fapt, se știe că eliberarea de catecolamină este diminuată la obezi după ingestia unei mese (aici), sugerând că activitatea tirozinei hidroxilazei este afectată. Deoarece catecolaminele sunt necesare pentru lipoliză, scăderea activității tirozinei hidroxilazei ar putea explica, de asemenea, unele dintre dificultățile cauzării pierderii în greutate la cei cu sindrom metabolic.