Enzima NADPH ossidasi: un’arma a doppio taglio


Il complesso enzimatico NADPH ossidasi è formato da 6 subunità. Trasferisce un elettrone da NADPH all’ossigeno molecolare, dando origine ad un radicale libero: l’anione superossido.

E’ legato alla membrana cellulare. A livello della membrana dei fagosomi svolge la funzione difensiva di uccidere batteri e funghi.

Nei tessuti lo stesso enzima fa aumentare il potere ossidante, con tutti gli effetti negativi che ne conseguono. Il complesso enzimatico NADPH ossidasi è un mediatore chiave di infiammazione e iperplasia in numerose patologie.

Da una parte l’enzima è un importante strumento di difesa nei confronti di batteri e funghi e, dall’altra, favorisce numerose patologie.

PATOLOGIE FAVORITE DALL’IPERATTIVITA’ NADPH OSSIDASI

  • disfunzione endoteliale associata alla maggior parte dei fattori di rischio vascolare (ipercolesterolemia, ipertensione, iperglicemia, iperinsulinemia, iperomocisteinemia, PCR elevata, fumo, glicosilazione).
  • lesioni iperplastiche: Ipertrofia ventricolare sinistra, glomerulosclerosi, iperplasia bronchiale nel corso di asma.
  • trombosi (la trombosi sulla placca è uno dei più importanti fattori della cardiopatia ischemica).
  • broncospasmo e attivazione delle mastcellule. La remissione dell’asma è stata segnala in rapporto con l’iperbilirubinemia (inibisce l’enzima NADPH ossidasi); la bilirubina stabilizza le mastcellule in vitro. La somministrazione di ficocianine (sosatnze derivate dalla biliverdina, come la bilirubina, presenti in piante, alghe, cianobatteri) per via orale nelle cavie sopprime le reazioni allergiche.
  • condropatie (le ficocianine proteggono i condrociti)
  • patologie caratterizzate da fibrosi. I prodotti della NADPH ossidasi stimolano la produzione di TGFβ (pro fibrosi) e la risposta del collagene a questa citochina. L’enzima che catabolizza l’eme di derivazione emoglobinica noto come eme ossigenasi (HO-1) ha effetti anti fibrogeni. E’ stato segnalato un caso di remissione di fibrosi polmonare idiopatica in seguito ad iperbilirubinemia. L’attivazione cronica di NADPH ossidasi nei fibroblasti favorisce la la proliferazione e la produzione di collagene.
  • Iperespressione di elastasi a livello dell’epitelio bonchiale, alla base della degradazione della sostanza fondamentale (enfisema), in seguito all’esposizione al fumo.
  • Osteoporosi per differenziazione osteoclastica e conseguente riassorbimento osseo. Il deficit dell’attività NADPH ossidasica favorisce l’osteopetrosi.
  • Attività mitogena e angiogenenesi che favoriscono i tumori. Uno dei fenomeni con cui l’infiammazione cronica contribuisce alla genesi dei tumori è proprio l’aumento dell’attività NADPH ossidasica nei fagociti dei macrofagi.
  • La β-amiloide promuove l’apoptosi dei neuroni anche attraverso l’attivazione del complesso enzimatico NADPH ossidasi a livello delle microglia. L’attivazione delle cellule microglia è un quadro comune a molte patologie neurodegenerative cerebrali. L’inibizione di tale complesso enzimatico può avere un ruolo nella prevenzione e nel trattamento di diverse malattie neurodegenerative.
  • Adiposite per aumento TNFα ed altre citochine infiammatorie.
  • iperalgesia associata a varie condizioni dolorose. L’aumento dell’attività NADPH ossidasica nei neuroni sembra essere coinvolta nell’iperalgesia. L’iperalgesia attribuita al Nerve Growth factor (NGF) sembra attribuibile all’aumento dell’attività NADPH ossidasica.
  • danni cutanei da esposizione ai raggi UVB (NADPH ossidasi cheratinociti)
  • patologie caratterizzate da un aumento dell’attività dei fagociti (enfisema, ulcere gastro-intestinali, distress respiratorio acuto, artrite reumatoide)
  • AIDS: l’iperattività del complesso enzimatico NADPH ossidasi sostiene la trascrizione delle proteine HIV con conseguente aumento delle particelle virali. Anche le patologie HIV relate, come la demenza, sono favorite dall’enzima. Bilirubina e induttori dell’enzima eme ossigenasi (HO-1) hanno effetti protettivi.