| hialuronidasa | |
|---|---|
| Identificadores | |
| Código KF | 3.2.1.35 |
| número CAS | 37326-33-3 |
| Bases de datos de enzimas | |
| IntEnz | vista IntEnz |
| BRENDA | entrada BRENDA |
| ExPASy | Vista de NiceZyme |
| metaciclo | camino metabólico |
| kegg | entrada KEGG |
| PRIAM | perfil |
| Estructuras PDB | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
| Ontología de genes | AmiGO • EGO |
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| PMC | artículos |
| PubMed | artículos |
| NCBI | Proteínas NCBI |
| CAS | 37326-33-3 |
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Las hialuronidasas son una familia de enzimas que descomponen el ácido hialurónico en monosacáridos [1] [2] y pertenecen a las endoglicosidasas [1] . Además del ácido hialurónico, descomponen otros mucopolisacáridos de ácidos [1] .
Las hialuronidasas se dividen en tres tipos funcionales: endo-β-N-acetilhexosaminidasa (hialuronidasas de mamíferos), endo-β-D-glucuronidasas (que se encuentran en sanguijuelas y nematodos), hialuronato liasas (hialuronidasas microbianas) [3] .
En el cuerpo humano, las hialuronidasas están presentes en muchos órganos y fluidos corporales. Para 2020, se conocen 6 hialuronidasas humanas [3] .
Las hialuronidasas se han utilizado en medicina desde principios de la década de 1960 [4] .
Las hialuronidasas se encuentran en los testículos, el bazo, la piel, los ojos, el hígado, los riñones, el útero y la placenta [3] ..
Las hialuronidasas se dividen en tres grupos según los productos de la reacción enzimática con su participación [3] . El primer tipo, las hialuronidasas de mamíferos que escinden los enlaces glucosídicos β-1,4 para producir tetrasacáridos, se denominan hialuronoglucosidasas o endo-β-N-acetilhexosaminidasa. El segundo tipo son las hialuronidasas de sanguijuelas y nematodos, cortan enlaces glucosídicos β-1,3, dando como resultado pentasacáridos y hexasacáridos, estos son endo-β-D-glucuronidasas. El tercer tipo, las hialuronidasas microbianas, son hialuronatoliasas, no catalizan reacciones de hidrólisis, sino que forman disacáridos insaturados con la ayuda de la reacción de eliminación β en los enlaces glucosídicos β-1,4 [3] .
Para 2020, se conocen seis hialuronidasas humanas funcionales: hialuronidasa-1 (codificada por el gen HYAL1 ), hialuronidasa-2 (codificada por el gen HYAL2 ), hialuronidasa-3 (codificada por el gen HYAL3 ), hialuronidasa -4 ( HYAL4 ) y PH-20 (codificado por el gen SPAM1 [5] ) y Hyaluronidase-6 (codificado por el gen HYALP1) [3] . También pseudogén HYAL6[ aclarar ] [5] [6] . HYAL1 y HYAL2 son las principales hialuronidasas y están presentes en la mayoría de los tejidos. HYAL2 es responsable de la descomposición del ácido hialurónico de alto peso molecular, que se asocia principalmente con el receptor CD44 . Los fragmentos resultantes de varios tamaños son luego hidrolizados por HYAL1 después de la internalización en endolisosomas, lo que da como resultado oligosacáridos de ácido hialurónico [7]
Los genes HYAL1-3 están agrupados en el tercer cromosoma y los genes HYAL4-6 están agrupados en el séptimo cromosoma humano [5] .
Por primera vez, F. Duran-Reynals informó sobre la capacidad de un extracto de los testículos de un toro para aumentar la permeabilidad de los tejidos en 1928 . El agente activo se ha denominado factor de propagación debido a su capacidad para aumentar la velocidad de propagación de las vacunas virales desde el sitio de inyección subcutánea. En 1931, se aisló un factor similar de los espermatozoides . En 1936-37 Karl Meyer et al. probó la capacidad del factor de distribución de los testículos de un toro para degradar ácidos polisacáridos aislados del cuerpo vítreo del ojo, cordones umbilicales y bacterias del género Streptococcus y demostró que su acción es similar a la acción de la enzima autolítica aislada por ellos de bacterias del género Pneumococcus . Varios autores de la época dieron diferentes nombres a esta enzima: factor de difusión, enzima mucolítica, mucinasa . En 1949, K. Meyer et al. Se introdujo el término hialuronidasa para referirse a un grupo de enzimas de diversos orígenes capaces de descomponer los mucopolisacáridos ácidos. Desde entonces, el término "hialuronidasa" ha sido utilizado por diversos autores como sinónimo de "factor de propagación", lo que no es del todo correcto, ya que si bien todas las hialuronidasas actúan como factor de difusión, no todos los factores de difusión son hialuronidasas.
En 1971, Karl Meyer agrupó las hialuronidasas según los productos de la reacción enzimática [8] .
De acuerdo con la clasificación dada por Karl Meyer [9] , las hialuronidasas se pueden dividir en tipos utilizando características tales como la fuente de la enzima, los sustratos utilizados , las condiciones y el tipo de reacción catalizada y los productos formados.
Los sustratos de hialuronidasa pueden ser los siguientes mucopolisacáridos : ácido hialurónico , condroitina , sulfatos de condroitina , sulfato de dermatán , así como sus derivados de oligosacáridos (de hexasacáridos y superiores) [10] .
El dermatán sulfato se hidroliza en menor medida por las hialuronidasas, ya que actúa tanto como sustrato como inhibidor de esta enzima. Además, la acción de las hialuronidasas es inhibida por algunos polianiones , de estructura similar a los sustratos (p. ej ., heparina , queratán sulfato ), y sales de metales pesados (principalmente cobre y hierro ).
Hidrolizar los enlaces β-N-acetilhexosamina del sustrato. Los productos finales de la hidrólisis son los tetrasacáridos , que tienen un aminoazúcar en el extremo reductor de la molécula.
Además, las hialuronidasas testicular (Ia) y lisosomal (Ib) son capaces de actividad transglicosilasa, que se manifiesta en la transferencia de fragmentos de disacáridos entre moléculas de sustrato.
La hialuronidasa testicular exhibe actividad enzimática en el rango de pH de 4.0-7.0. Para las hialuronidasas lisosomal y submandibular (Ic), este rango es más estrecho (3.5–4.5).
En realidad, la hialuronidasa testicular, a diferencia de todas las demás hialuronidasas, tiene una alta estabilidad térmica y retiene la actividad enzimática hasta los 50 °C.
Tipo IIHidroliza los enlaces β-glucurónidos exclusivamente en ácido hialurónico. Los productos finales de la hidrólisis son tetrasacáridos que tienen ácido glucurónico en el extremo reductor de la molécula.
El valor de pH óptimo para hialuronidasas de este tipo es 6,0.
Tipo IIILos enlaces β-N-acetilhexosamina del sustrato se hidrolizan, deshidratando simultáneamente el residuo de ácido urónico en el extremo no reductor de la molécula a lo largo del cuarto enlace .
Los productos finales de la reacción enzimática en el caso de la hialuronidasa tipo IIIa son disacáridos con un aminoazúcar en el extremo reductor de la molécula.
En el caso de la hialuronidasa tipo IIIb, el sustrato es exclusivamente ácido hialurónico, y los productos finales son tetra- y hexasacáridos con N-acetil glucosamina en el extremo reductor de la molécula.
Los valores de pH óptimos para la manifestación de la actividad enzimática de las hialuronidasas microbianas difieren según la naturaleza del sustrato: para ésteres de ácido sulfúrico ( condroitín sulfatos , dermatán sulfato), los valores de pH de 8,0–9,0 son óptimos, mientras que para ácido hialurónico y condroitina, los valores en torno a 6,8.
La mayoría de las funciones que realizan las hialuronidasas en la vida silvestre están asociadas con su capacidad para aumentar la permeabilidad de los tejidos al reducir la viscosidad de los mucopolisacáridos que los componen.
La hialuronidasa testicular, contenida en los acrosomas de los espermatozoides de mamíferos , promueve el proceso de fertilización del óvulo . Las hialuronidasas de los venenos de serpientes e insectos, así como la saliva de las sanguijuelas, aumentan la permeabilidad capilar en el lugar de la picadura.
Las hialuronidasas también actúan como una enzima digestiva (hialuronidasa bacteriana, saliva de mamífero ).
El aumento de la actividad de la hialuronidasa es característico de muchas líneas celulares de tumores malignos metastásicos ; se están realizando intentos para utilizar fármacos que supriman esta actividad como agentes antitumorales [11] .
Las hialuronidasas en EE. UU. y países europeos están aprobadas para su uso en la reabsorción de líquido subcutáneo en hipodermólisis, para acelerar la absorción y dispersión de fármacos en el tejido subcutáneo (como adyuvante), para combatir la extravasación, para estimular la absorción de medios de contraste en la orina angiografía del tracto. También se utiliza para acelerar la reabsorción de hematomas [4] .
Además, a veces se usan fuera de los protocolos estándar en inglés. off-label para la disolución de rellenos de ácido hialurónico (que se utilizan en cosmetología), para el tratamiento de reacciones granulomatosas a un cuerpo extraño y en el tratamiento de la necrosis de la piel causada por inyecciones de relleno [4] .
Como fármaco en medicina , se utilizan principalmente preparados de hialuronidasa testicular, que en la actualidad se sintetizan artificialmente, extraídas previamente de los testículos de bovinos , además ayuda a aumentar el rango de movimiento en las articulaciones y previene la formación de contracturas. La principal aplicación es en enfermedades acompañadas por el crecimiento del tejido conectivo , en cosmetología , así como para aumentar la biodisponibilidad de medicamentos y vacunas . Actualmente no se recomienda el uso del término “lydase”, previamente aceptado en la práctica farmacológica, como sinónimo de hialuronidasa . .
En los procedimientos de fertilización in vitro , se utiliza una solución de hialuronidasa testicular para eliminar la capa de células foliculares que rodea al óvulo . La eliminación de la capa de células foliculares es necesaria para la inseminación microquirúrgica - ICSI .
La hialuronidasa estreptocócica se utiliza en el diagnóstico de infecciones estreptocócicas .
Recientemente, se han desarrollado preparaciones en las que la prolongación de la actividad enzimática de la hialuronidasa se logra inmovilizando la enzima en vehículos de alto peso molecular .
Los niveles elevados de hialuronidasa en la orina se utilizan como uno de los marcadores bioquímicos del cáncer de vejiga.
Hay información sobre el uso de hialuronidasas en la industria del cuero. .
| Hidrolasas ( EC 3): glicosilhidrolasas ( EC 3.2.1) | |
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