LOS SULFITOS: UN MEDIADOR ALTERNATIVO ENDOGENO DE LA INFLAMACION

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Resumen Los sulfitos son uno de los principales agentes que contaminan el aire y pueden ocasionar reacciones inflamatorias del tracto respiratorio caracterizadas por infiltrados de neutrófilos. Los sulfitos son también un compuesto intermedio de la vía metabólica de los aminoácidos sulfurados a sulfato. El plasma humano contiene cierta cantidad de sulfitos. Sin embargo, en los mamíferos, no resultan claros ni su mecanismo de producción ni su papel fisiológico. En este breve artículo se realiza la revisión del papel potencial de los sulfitos como mediadores endógenos de la inflamación.IntroducciónLos seres humanos están expuestos a grandes cantidades de sulfitos debido a la inhalación del dióxido de azufre presente en el aire atmosférico, al metabolismo de los aminoácidos sulfurados y a la ingestión de alimentos que contienen agentes azufrados como antioxidantes y antimicrobianos.1 Estudios recientes han demostrado que el plasma humano contiene sulfitos en concentraciones de 0 a 10 µM. La administración oral de sulfitos en las pruebas tomadas a personas sanas revelaron que el pico de 100 µM de sulfito en la sangre tiene lugar dentro de los 30 minutos luego de la ingestión y vuelve a los valores normales en pocas horas, sin efecto adverso alguno.2 Al menos en parte este rápido aclaramiento se debería a la sulfito oxidasa, una enzima mitocondrial presente en casi todos los tejidos de los mamíferos. La mencionada enzima induce la oxidación de sulfito a sulfato y este último se excreta inmediatamente por la orina. En seres humanos se ha descripto la rara deficiencia congénita de la sulfito oxidasa; sus portadores desarrollan graves anomalías neurológicas que provocan la muerte en etapas tempranas de la vida.3 Se piensa que el daño cerebral que produce esta patología es el resultado de la acumulación de sulfitos hasta niveles tóxicos que causan desmielinización y pérdida de gran cantidad de neuronas. En las personas normales, los niveles intracelulares de sulfitos deberían mantenerse bajos.Recientemente hemos demostrado que los neutrófilos humanos activados producen sulfitos y postulamos el papel alternativo de los sulfitos en la inflamación.4 En la presente revisión resumiremos las propiedades químicas de los sulfitos como también los datos que obtuvimos en nuestra investigación.Propiedades químicas de los sulfitosSe sabe que los sulfitos reaccionan sin intervención enzimática con los puentes disulfuro de las proteínas de manera reversible e inespecífica. Los puentes disulfuro se rompen y el resultado es un S-sulfo derivado y un grupo tiol libre (figura 1). Por ejemplo, la reacción de los sulfitos con un compuesto diferente de la mercaptoalbúmina produce un compuesto S-sulfonado en la cisteína de la albúmina.5 Es posible que tal modificación química altere la estructura y función de la proteína. No hace mucho tiempo se ha prestado atención al cambio reversible de los disulfuros de las proteínas como un sistema redox. Las tiorredoxinas son versátiles proteínas redox vinculadas con la regulación de varios procesos biológicos. Además se han identificado residuos de cisteína con actividad redox en varias enzimas dependientes de la tiorredoxina.6,7 En presencia de bajas concentraciones de sulfitos, la tiorredoxina sufre la sulfitólisis de su puente disulfuro. Es a través de esta reacción que el sulfito inactiva esta molécula biológicamente tan importante.8 La función de las moléculas de la superficie celular también está regulada por el sistema redox. Al respecto, hemos encontrado que los sulfitos promueven la adhesividad de los neutrófilos al fibrinógeno que depende de la integrina ß2, Mac-1 (figura 2). El incremento (up regulation) de la actividad de la Mac-1 parece estar mediado por el efecto de los sulfitos sobre el sistema redox (es el tema de un trabajo que se encuentra en preparación).En contacto con agentes oxidantes, los sulfitos pueden producir radicales sulfito como el peroxilo de azufre y también radicales sulfato. Estos radicales son altamente reactivos y contribuyen al aumento del estrés oxidativo que sería responsable de la toxicidad de los sulfitos.9 Otra propiedad química de los sulfitos es su poder para generar mutaciones, la formación de 8-hidroxi-2\'-desoxiguanosina (8OHdG) y daños en el ADN a través de los radicales trióxido.10,11 Es por ello que nuestro equipo postula que los sulfitos deben ser considerados como sustancias biológicamente activas que cumplen funciones múltiples.Los neutrófilos activados producen sulfitosHace poco nuestro equipo demostró que los neutrófilos humanos producen sulfitos espontáneamente o en respuesta a la estimulación con la endotoxina bacteriana (lipopolisacárido [LPS]).4 También hemos comprobado que si se administra in vivo LPS a ratas, ésta induce un importante incremento de la concentración de sulfitos.4 Además hemos comprobado la existencia de niveles más elevados de sulfitos en pacientes sépticos (observación que nos pertenece y que aún no ha sido publicada). Los mencionados resultados sugieren de manera contundente que los sulfitos no solamente son sustancias tóxicas exógenas sino que también actúan como mediadores endógenos de la inflamación. En los microorganismos la 3\'-fosfoadenosina- 5\'-fosfosulfato (PAPS) reductasa cataliza la reducción de los sulfatos a sulfitos en presencia de por lo menos una proteína transportadora. En síntesis, es necesaria la presencia de tiorredoxina reducida como cosustrato.12 Sin embargo, se conoce poco acerca del mecanismo que los neutrófilos activados emplean para producir sulfitos. Con anterioridad hemos demostrado que los neutrófilos humanos no producen sulfitos en ausencia de sulfatos inorgánicos en el medio de cultivo. Más aún, hemos notado que los cloratos, inhibidores de la PAPS sintetasa, inhiben también la producción de sulfitos por parte de los neutrófilos activados (observación aún no publicada). El agregado de cantidades excesivas de PAPS contrarrestó el efecto inhibitorio de los cloratos en esta reacción. Estos resultados sugieren que el sistema de reducción de la PAPS también desempeñaría un papel en la producción de sulfitos en las células de los mamíferos. La identificación y caracterización de la PAPS reductasa resulta absolutamente relevante para comprender con mayor precisión el papel biológico de los sulfitos en los mamíferos.Niveles séricos de los sulfitos en pacientes con insuficiencia renal crónicaRecientemente hemos reportado niveles anormalmente elevados de los sulfitos séricos en pacientes con insuficiencia renal crónica (IRC).13 Los niveles séricos de sulfitos se correlacionaron con los de creatinina. De tal manera, la disminución del filtrado glomerular sería una de las causas del aumento de la concentración de sulfitos en el plasma. De hecho, en pacientes con insuficiencia renal en etapa terminal, los sulfatos producto de la oxidación de los sulfitos se acumulan en el plasma y contribuyen al establecimiento de la acidosis. Entonces, la mayor concentración de sulfatos de los pacientes con IRC podría desplazar el equilibrio entre sulfitos y sulfatos en favor de los sulfitos. También es posible que la actividad enzimática de la sulfito oxidasa esté deteriorada en los pacientes con IRC. Por otro lado se dispone de informes en los que se reporta el metabolismo aberrante de los aminoácidos azufrados como la metionina, cisteína y homocisteína en los pacientes con IRC.14 Debido a que los sulfitos son metabolitos intermedios del metabolismo normal de esos aminoácidos, es posible que el mecanismo mencionado fuera una alternativa por la cual los sulfitos séricos se encuentran elevados en los pacientes con IRC. La administración oral de sulfitos no presentó ninguna reacción adversa en sujetos sanos. No obstante, dadas las consecuencias fatales de la deficiencia congénita de la sulfito oxidasa, no puede descartarse la posibilidad de que la elevación crónica y sostenida de los sulfitos plasmáticos en los pacientes con IRC sea más dañina que el aumento transitorio y agudo en los individuos sanos.ConclusiónLos neutrófilos activados producen sulfitos y nuestro equipo ha supuesto que este proceso se encuentra mediado por la PAPS reductasa. El nivel de sulfitos séricos se encuentra estrictamente regulado en los seres humanos pero aumenta en ciertas condiciones patológicas como la inflamación o la insuficiencia renal. Se requiere más información con respecto a los efectos de los sulfitos sobre la función celular y la determinación precisa de los niveles de sulfito en los distintos tejidos y órganos.----------------------------Mitsuhashi y colaboradoresINSERTAR LA FIGURA 1Figura 1. La reacción entre el ion sulfito y los compuestos que contienen puentes disulfuro. Se trata de un reacción reversible.-----------------------------Mitsuhashi y colaboradoresINSERTAR LA FIGURA 2Figura 2. Los sulfitos favorecen la adhesividad de los neutrófilos al fibrinógeno. Los neutrófilos humanos se cultivaron a 37 °C en placas cubiertas con fibrinógeno durante 30 minutos en presencia y en ausencia de 1 mM de sulfito. Luego del lavado intensivo, los neutrófilos adheridos se tiñeron con cristal violeta. El colorante se extrajo con 0.1 M de citrato de sodio (pH 4.2) en una solución de etanol al 50%. Se midió su absorción en los 570 nanometros en un lector de microplacas. El ácido 5,5\'-ditiobis-2-nitrobenzoico (DTNB), que no atraviesa la membrana, inhibió la adhesividad inducida por los sulfitos. Esto sugiere que la adhesividad depende de una reacción de intercambio de tiodisulfuro en la superficie celular.