Aldéhyde oxydase

le Aldéhyde oxydase est une enzyme qui décompose les aldéhydes chez les vertébrés. Il peut être trouvé dans différents tissus de mammifères et d'humains. La fonction exacte de l'aldéhyde oxydase n'est pas encore connue.

Qu'est-ce que l'aldéhyde oxydase?

L'aldéhyde oxydase (AOX1) aide à la dégradation enzymatique des aldéhydes dans le corps. Cependant, il a été constaté qu'il décompose également la nicotine en cotinine. Un atome d'oxygène est intégré à la nicotine sans oxygène pour former une structure aldéhyde.

De ce fait, l'aldéhyde oxydase est également importante pour le métabolisme du tryptophane et en même temps pour la biotransformation. On le trouve principalement dans le cytosol des cellules hépatiques, du pancréas, des poumons, des muscles squelettiques ou des cellules graisseuses. Le cofacteur molybdène est très important pour l'activité de l'enzyme. Il n'y a qu'un seul gène AOX dans l'ADN humain qui peut coder pour une enzyme fonctionnelle. Plusieurs gènes AOX sont actifs chez d'autres vertébrés. L'aldéhyde oxydase est très similaire et liée à l'enzyme xanthine déshydrogénase.

Les deux enzymes peuvent convertir l'hypoxanthine en xanthine en absorbant un atome d'oxygène et une molécule d'eau. La conversion de la xanthine en acide urique, cependant, n'a lieu que par la xanthine hydrogénase (xanthine oxydase). L'aldéhyde oxydase se compose de 1338 acides aminés. La molybdoptérine, le FAD et le 2 (2Fe2S) servent de cofacteurs pour leur efficacité. La réaction déjà caractérisée par le nom caractérise la conversion des aldéhydes avec l'addition d'oxygène et d'eau en acides carboxyliques et en peroxyde d'hydrogène.

Fonction, effet et tâches

L'enzyme aldéhyde oxydase catalyse plusieurs réactions. Pour l'essentiel, il est responsable de la conversion des aldéhydes en acides carboxyliques avec l'ajout d'oxygène et d'eau. En général, l'aldéhyde oxydase médie l'addition d'un atome d'oxygène à un substrat.

Entre autres choses, il catalyse également la conversion de la nicotine en conitine. Par conséquent, il joue également un rôle majeur dans la biotransformation et le métabolisme du tryptophane. Le molybdène est toujours requis comme cofacteur dans ces réactions. Dans le cadre de la biotransformation, il convertit les xénobiotiques avec des groupes aldéhyde en acides carboxyliques correspondants dans la réaction de phase I. Dans la réaction de phase II, l'acide glucuronique est attaché aux groupes carboxyle pour augmenter la solubilité dans l'eau afin d'éliminer la molécule étrangère du corps.

Structurellement et chimiquement, l'aldéhyde oxydase est étroitement liée à l'enzyme homologue xanthine hydrogénase (xanthine oxydase). Cependant, on ne sait pas pourquoi la conversion de la xanthine en acide urique avec l'addition d'oxygène et d'eau est catalysée uniquement par la xanthine oxydase. La conversion de l'hypoxanthine en xanthine est toujours catalysée par les deux enzymes. De plus, l'aldéhyde oxydase est également responsable de l'adipogenèse (reproduction des cellules graisseuses).

Il stimule la sécrétion de l'hormone tissulaire adiponectine. L'adiponectine, à son tour, augmente l'efficacité de l'insuline. Dans les hépatocytes, l'adiponectine inhibe à son tour la libération d'aldéhyde oxydase. Une carence en aldéhyde oxydase (AOX1) inhibe également l'exportation des lipides des cellules. La fonction exacte de l'aldéhyde oxydase n'est pas encore totalement élucidée.

Éducation, occurrence, propriétés et valeurs optimales

L'aldéhyde oxydase se trouve principalement dans le cytoplasme des cellules hépatiques. Cependant, on le trouve également dans les cellules graisseuses, les tissus pulmonaires, les muscles squelettiques et le pancréas. Il était auparavant confondu avec la xanthine oxydase homologue.

Les deux enzymes ont une structure similaire. Cependant, ils catalysent parfois des réactions différentes. Les deux enzymes ont besoin des mêmes cofacteurs pour leur fonction. Ce sont la molybdoptérine, le FAD et le 2 (2Fe2S). Cependant, l'aldéhyde oxydase non seulement dégrade les aldéhydes, mais est également responsable de l'oxydation de composés N-hétérocycliques tels que la nicotine en cotinine.

Maladies et troubles

Avec la xanthine déshydrogénase (xanthine oxydase) et la sulfite oxydase, l'aldéhyde oxydase dépend du cofacteur molybdène. Le molybdène est incorporé dans une molybdoptérine sous forme d'atome complexe et forme le cofacteur de molybdène. En cas de carence en molybdène, ces trois enzymes fonctionnent mal.

La xanthine déshydrogénase catalyse la dégradation de la xanthine en acide urique. L'enzyme aldéhyde oxydase n'est que partiellement impliquée dans ce processus, par exemple lorsque l'hypoxanthine est décomposée en xanthine. Ici, il est même en concurrence avec la xanthine oxydase. Il n'y a donc pas de déficit isolé en aldéhyde oxydase. Cependant, l'aldéhyde oxydase favorise la dégradation des catécholamines. La sulfite oxydase est responsable de la dégradation des acides aminés soufrés tels que la cystéine, la taurine ou la méthionine. Si cette enzyme est déficiente, le sulfite n'est plus converti en sulfate. En raison du cofacteur molybdène, les trois enzymes présentent généralement une carence commune.

Bien entendu, des défauts isolés dus à des mutations sont possibles pour chacune de ces enzymes. Cependant, aucun tableau clinique avec un déficit spécifique en aldéhyde oxydase n'a été décrit jusqu'à présent. Une carence en molybdène induite par une alimentation déséquilibrée est très rare. Cependant, cela peut se produire avec une nutrition parentérale pauvre en molybdène pendant plus de six mois. Dans de tels cas, la tachypnée, la tachycardie, les maux de tête sévères, les nausées, les vomissements, l'obstruction faciale centrale ou le coma sont fréquents. De plus, il existe des intolérances à certains acides aminés. Des concentrations élevées de sulfite se trouvent dans l'urine, tandis qu'une diminution des valeurs d'acide urique se trouve dans le sang.

Si la carence en molybdène persiste, elle peut entraîner des problèmes de dégradation des acides aminés contenant du soufre, des allergies aux sulfites, une perte de cheveux, de faibles taux d'acide urique dans le sang et des problèmes de fertilité. La plupart des symptômes, cependant, sont dus à un déficit en sulfite oxydase et en xanthine déshydrogénase. La tachycardie est probablement due à une augmentation des taux d'adrénaline ou de noradrénaline (catécholamines), car leur dégradation est retardée par le manque d'aldéhyde oxydase. Une carence en molybdène peut être causée par une alimentation extrêmement pauvre en molybdène et par des maladies inflammatoires intestinales telles que la maladie de Crohn avec malabsorption des aliments.

Une carence héréditaire en cofacteur du molybdène due à une altération de la synthèse de la molybdoptérine est fatale si les trois enzymes échouent sans traitement.