NNMT cataliza la metilación de la nicotinamida para producir 1-metilnicotinamida (1-MNA). El 1-MNA se puede oxidar aún más por la aldehído oxidasa en, N1-metil-2- piridona-5-carboxamida (2py) o N1-metil-4-piridona-3-carboxamida (4py), y los tres metabolitos se excretan en la orina. Crédito:Universidad de Kanazawa
Los metabolitos son moléculas orgánicas que participan o se crean durante las reacciones bioquímicas que tienen lugar constantemente en un organismo. Para el cuerpo humano, más de 110, Se han identificado 000 metabolitos. Los metabolitos juegan un papel en el síndrome metabólico, cuál es la situación en la que ocurren varias condiciones médicas simultáneamente; las condiciones incluyen obesidad, presión arterial alta y azúcar en sangre alta. El síndrome metabólico está asociado con un mayor riesgo de desarrollar enfermedad cardiovascular, diabetes tipo 2 y diferentes tipos de cáncer. La presencia de ciertos metabolitos puede ser un indicador de condiciones patológicas particulares relacionadas con el síndrome metabólico. Por lo tanto, medir y monitorear de manera eficiente la presencia es importante para un diagnóstico temprano. Ahora, Tomoki Ogoshi, Atsushi Hirao, y Masaya Ueno de la Universidad de Kanazawa y sus colegas han desarrollado un biosensor para un metabolito de bajo peso molecular conocido como 1-MNA. El sensor se basa en las propiedades fisicoquímicas del pilar [6] areno, una molécula similar a un canal.
Los investigadores investigaron el metabolito 1-MNA (1-metilnicotinamida), Recientemente se descubrió que está presente en niveles más altos en líneas celulares de cáncer agresivas. Estos cánceres tienen una mayor actividad de NNMT (nicotinamida N-metiltransferasa) en la que el 1-MNA es un subproducto. Por lo tanto, la detección de 1-MNA podría ser crucial para el diagnóstico y tratamiento oportunos de dichos cánceres.
Ogoshi y sus colegas plantearon la hipótesis de que los pilar [n] arenos podrían usarse como biosensores para metabolitos como el 1-MNA. Pillar [n] arenos son compuestos macrocíclicos en forma de pilar con una sección transversal poligonal (pentagonal y hexagonal para n =5 y 6, respectivamente). Los investigadores encontraron que el pilar [6] areno (P6A) forma un complejo huésped-huésped con 1-MNA; el metabolito puede unirse a él porque la cavidad hexagonal dentro de P6A ofrece el entorno adecuado para hacerlo. También encontraron que cuando el 1-MNA se une a P6A, la respuesta fluorescente de este último disminuye significativamente, un efecto que puede aprovecharse como indicador de la presencia o ausencia de 1-MNA (respuesta fluorescente fuerte o débil, respectivamente).
En tono rimbombante, los científicos pudieron demostrar que el mecanismo de detección de fluorescencia de P6A funciona para muestras biológicas. Específicamente, pudieron detectar 1-MNA en orina, aunque con una sensibilidad baja. Ogoshi y sus colegas concluyen que experimentos adicionales "ayudarán a mejorar la sensibilidad y especificidad de los biosensores, "y que su trabajo" contribuya al desarrollo de proyectos de bajo costo, fácil, y métodos rápidos para la detección de metabolitos humanos para el diagnóstico ".
Pilar [n] arenes, que fueron reportados por primera vez por el grupo de Ogoshi en 2008, son una familia de compuestos macrocíclicos en forma de pilar que contienen una conexión para-puente entre el 1, Unidades de 4-dialcoxibenceno. Tienen una cavidad rica en electrones que tiene propiedades de huésped-huésped, y se sabe que los pilar [n] arenos forman complejos estables con cationes. Un pilar soluble en agua [6] areno (P6A) lleva 12 aniones carboxilato. El diámetro a través de la cavidad de P6A es de aproximadamente 0,67 nm. Crédito:Universidad de Kanazawa
Síndrome metabólico
El síndrome metabólico se refiere a la combinación de diabetes, presión arterial alta (hipertensión) y obesidad. Los pacientes con síndrome metabólico tienen un mayor riesgo de desarrollar ciertas enfermedades cardiovasculares, así como diferentes tipos de cáncer. El síndrome metabólico se asocia a menudo con el sobrepeso y la falta de actividad física. y también está relacionado con la resistencia a la insulina (una característica clave de la diabetes tipo 2).
Ahora, Tomoki Ogoshi de la Universidad de Kanazawa y sus colegas han desarrollado un biosensor para un metabolito conocido como 1-MNA. Ser capaz de detectar de forma eficiente los metabolitos asociados a determinadas patologías es un importante paso hacia el desarrollo de tratamientos para las patologías asociadas al síndrome metabólico.
Pilar [n] arenes
Pilar [n] arenes, denominados colectivamente pillararenes (y a veces pillarenes), son moléculas orgánicas cíclicas que constan de n unidades de hidroquinona, que puede ser sustituido. Hidroquinona, también conocido como quinol, tiene la fórmula química C 6 H 4 (OH) 2 . Consiste en un anillo de benceno con dos grupos hidroxilo (OH) unidos a él en lados opuestos del hexágono de benceno.
Tras la adición de 1-MNA, la intensidad de fluorescencia de P6A disminuyó drásticamente debido a la transferencia de electrones fotoinducida. P6A también tiene una alta selectividad:P6A no forma complejos huésped-huésped con nicotinamida y 2py. Crédito:Universidad de Kanazawa
El primer pillarareno fue sintetizado en 2008 por Tomoki Ogoshi y sus colegas de la Universidad de Kanazawa. Se eligió el nombre pillarareno porque las moléculas tienen forma cilíndrica (en forma de pilar) y están compuestas por restos aromáticos (arenos).
Ahora, Ogoshi, Hirao y sus colegas han demostrado que el pilar [6] areno (n =6) se puede utilizar como biosensores para el metabolito 1-MNA, un resultado importante dado que la detección de metabolitos de bajo peso molecular es un desafío.
