Hipotiocianita - Hypothiocyanite
Hipotiocianito é o ânion [OSCN] - e a base conjugada do ácido hipotiocianoso ( HOSCN ). É um composto orgânico parte dos tiocianatos, pois contém o grupo funcional SCN. É formado quando um oxigênio é ligado isoladamente ao grupo tiocianato . O ácido hipotiocianoso é um ácido bastante fraco; sua constante de dissociação de ácido (p K a ) é 5,3.
Hipotiocianito é formado por catálise peroxidase de peróxido de hidrogênio e tiocianato:
- H 2 O 2 + SCN - → OSCN - + H 2 S
Como bactericida
A hipotiocianito ocorre naturalmente no sistema imunológico antimicrobiano do trato respiratório humano em uma reação redox catalisada pela enzima lactoperoxidase . Ele foi pesquisado extensivamente por suas capacidades como um antibiótico alternativo, pois é inofensivo para as células do corpo humano, embora seja citotóxico para as bactérias. Os processos exatos para a produção de hipotiocianita foram patenteados, pois um antimicrobiano eficaz tem muitas aplicações comerciais.
Mecanismo de ação
As reações catalisadas pela lactoperoxidase produzem produtos de oxidação intermediários de curta duração do SCN - , proporcionando atividade antibacteriana.
O principal produto de oxidação intermediário é a hipotiocianita OSCN - , que é produzida em uma quantidade de cerca de 1 mol por mol de peróxido de hidrogênio. No pH ideal de 5,3, o OSCN - está em equilíbrio com o HOSCN. O HOSCN sem carga é considerado o maior bactericida das duas formas. Em pH 7, foi avaliado que HOSCN representa 2% em comparação com OSCN - 98%.
A ação de OSCN - contra bactérias é relatada como sendo causada pela oxidação de sulfidrila (SH).
A oxidação de grupos -SH na membrana citoplasmática bacteriana resulta na perda da capacidade de transportar glicose e também no vazamento de íons potássio, aminoácidos e peptídeo.
OSCN - também foi identificado como um agente antimicrobiano no leite, saliva, lágrimas e muco.
OSCN - é considerado um produto seguro por não ser mutagênico.
Relação com a fibrose cística
Inicialmente, este composto catalisado por lactoperoxidase em particular foi originalmente descoberto durante a visualização do ambiente específico do sistema imunológico respiratório enfraquecido de pacientes com fibrose cística contra a infecção bacteriana.
Os sintomas da fibrose cística incluem a incapacidade de secretar quantidades suficientes de SCN - o que resulta em uma escassez da hipotiocianita necessária, resultando no aumento da viscosidade da mucosa, inflamação e infecção bacteriana no trato respiratório.
A lactoferrina com hipotiocianito obteve o status de medicamento órfão pela EMEA e pelo FDA .
Naturalmente, a descoberta se correlacionou com estudos que exploram diferentes métodos que buscam obter ainda mais antibióticos alternativos, entendendo que a maioria dos antibióticos mais antigos está diminuindo em eficácia contra bactérias com resistência aos antibióticos.
OSCN - , que não é um antibiótico, tem eficácia comprovada em superbactérias, incluindo cepas de referência de MRSA, BCC, Mucóide PA
Esquema de LPO / SCN - / H 2 O 2 no pulmão humano
Faixa de eficácia
Lista não exaustiva de microrganismos.
Bactérias (Gram-positivas e -negativas)
- Acinetobacter spp.
- Aeromonas hydrophila
- Bacillus brevis
- Bacillus cereus
- Bacillus megaterium
- Bacillus subtilis
- Burkholderia cepacia
- Campylobacter jejuni
- Capnocytophaga ochracea
- Corynebacterium xerose
- Enterobacter cloacae
- Escherichia coli
- Haemophilus influenzae
- Helicobacter pylori
- Klebsiella oxytoca
- Klebsiella pneumoniae
- Legionella spp.
- Listeria monocytogenes
- Micrococcus luteus
- Mycobacterium smegmatis
- Mycobacterium abscessus
- Neisseria spp.
- Pseudomonas aeruginosa
- Pseudomonas pyocyanea
- Salmonella spp.
- Selenomonas sputigena
- Shigella Sonnei
- Staphylococcus aerogenes
- Staphylococcus aureus
- Streptococcus agalactiae
- Streptococcus faecalis
- Streptococcus mutans
- Wolinella recta
- Xanthomonas campestris
- Yersinia enterocolitica
Vírus
Leveduras e bolores
Veja também
Referências
Leitura adicional
- Conner GE, Salathe M, Forteza R (dezembro de 2002). "Metabolismo da lactoperoxidase e do peróxido de hidrogênio nas vias aéreas". Sou. J. Respir. Crit. Care Med . 166 (12 Pt 2): S57–61. doi : 10.1164 / rccm.2206018 . PMID 12471090 .
- Conner GE, Wijkstrom-Frei C, Randell SH, Fernandez VE, Salathe M (janeiro de 2007). "O sistema de lactoperoxidase liga o transporte de ânions à defesa do hospedeiro na fibrose cística" . FEBS Lett . 581 (2): 271–8. doi : 10.1016 / j.febslet.2006.12.025 . PMC 1851694 . PMID 17204267 .
- Eastvold JS (2005). "Hypothiocyanous Acid: An Overview" (PDF) . Biologia e Medicina Radicais Livres .
- Minarowski Ł, Sands D, Minarowska A, Karwowska A, Sulewska A, Gacko M, Chyczewska E (2008). "Concentração de tiocianato na saliva de pacientes com fibrose cística" . Folia Histochem. Cytobiol . 46 (2): 245–6. doi : 10.2478 / v10042-008-0037-0 . PMID 18519245 .
- Rada B, Leto TL (2009). "Redox guerra entre células epiteliais das vias aéreas e Pseudomonas: Dual oxidase versus pyocyanin" . Immunol. Res . 43 (1–3): 198–209. doi : 10.1007 / s12026-008-8071-8 . PMC 2776630 . PMID 18979077 .
- Conner GE, Salathe M, Forteza R (dezembro de 2002). "Metabolismo da lactoperoxidase e do peróxido de hidrogênio nas vias aéreas". Sou. J. Respir. Crit. Care Med . 166 (12 Pt 2): S57–61. doi : 10.1164 / rccm.2206018 . PMID 12471090 .
- Fischer H (outubro de 2009). "Mecanismos e função de DUOX em epitélios do pulmão" . Antioxidante. Redox Signal . 11 (10): 2453–65. doi : 10.1089 / ARS.2009.2558 . PMC 2823369 . PMID 19358684 .
- Kussendrager KD, van Hooijdonk AC (novembro de 2000). “Lactoperoxidase: propriedades físico-químicas, ocorrência, mecanismo de ação e aplicações” . Br. J. Nutr . 84 Suplemento 1: S19–25. doi : 10.1017 / S0007114500002208 . PMID 11242442 .
- Pedemonte N, Caci E, Sondo E, Caputo A, Rhoden K, Pfeffer U, Di Candia M, Bandettini R, Ravazzolo R, Zegarra-Moran O, Galietta LJ (abril de 2007). "Transporte de tiocianato em células epiteliais brônquicas humanas em repouso e estimuladas por IL-4: papel dos canais de pendrina e ânions" . J. Immunol . 178 (8): 5144–53. doi : 10.4049 / jimmunol.178.8.5144 . PMID 17404297 .
- Rada B, Leto TL (2009). "Redox guerra entre células epiteliais das vias aéreas e Pseudomonas: Dual oxidase versus pyocyanin" . Immunol. Res . 43 (1–3): 198–209. doi : 10.1007 / s12026-008-8071-8 . PMC 2776630 . PMID 18979077 .
- Rada B, Leto TL (2008). "Defesas imunes inatas oxidativas pelas NADPH Oxidases da família Nox / Duox". Trends in Innate Immunity . Contrib Microbiol . Contribuições para a microbiologia. 15 . pp. 164-87. doi : 10.1159 / 000136357 . ISBN 978-3-8055-8548-4. PMC 2776633 . PMID 18511861 .
- Reiter B, Härnulv G (1984). "Ocorrência natural do sistema antibacteriano da lactoperoxidase, funções biológicas e aplicações práticas". J Food Prot . 47 (9): 724–732. doi : 10.4315 / 0362-028X-47.9.724 . PMID 30934451 .
- Shin K, Wakabayashi H, Yamauchi K, Teraguchi S, Tamura Y, Kurokawa M, Shiraki K (agosto de 2005). "Efeitos da lactoferrina bovina administrada oralmente e da lactoperoxidase na infecção pelo vírus da influenza em camundongos" . J. Med. Microbiol . 54 (Pt 8): 717–23. doi : 10.1099 / jmm.0.46018-0 . PMID 16014423 .
- Thomas EL, Bates KP, Jefferson MM (setembro de 1980). Ião hipotiocianito: detecção do agente antimicrobiano na saliva humana ". J. Dent. Res . 59 (9): 1466–72. doi : 10.1177 / 00220345800590090201 . PMID 6931123 . S2CID 7717994 .
- Wijkstrom-Frei C, El-Chemaly S, Ali-Rachedi R, Gerson C, Cobas MA, Forteza R, Salathe M, Conner GE (agosto de 2003). "Lactoperoxidase and human airway host defence". Sou. J. Respir. Cell Mol. Biol . 29 (2): 206–12. CiteSeerX 10.1.1.325.1962 . doi : 10.1165 / rcmb.2002-0152OC . PMID 12626341 .
- Xu Y, Szép S, Lu Z (dezembro de 2009). "O papel antioxidante do tiocianato na patogênese da fibrose cística e outras doenças relacionadas à inflamação" . Proc. Natl. Acad. Sci. EUA . 106 (48): 20515–9. Bibcode : 2009PNAS..10620515X . doi : 10.1073 / pnas.0911412106 . PMC 2777967 . PMID 19918082 .