Molibdeno

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Molibdeno

Resumen

• El átomo de molibdeno es parte del cofactor de molibdeno en el sitio activo de cuatro enzimas en los seres humanos: sulfito oxidasa, xantina oxidasa, aldehído oxidasa y la amidoxima mitocondrial componente reductor. (Más información)

• El exceso de consumo de molibdeno causa enfermedades fatales por deficiencia de cobre en animales de pastoreo. Su rumen es el sitio de la generación de sulfuro alto, y la interacción de molibdeno con resultados de sulfuro en la formación de tiomolibdatos. Tetratiomolibdato, un tiomolibdato con cuatro átomos, puede formar complejos con el cobre previniendo su absorción y bloqueando la actividad de enzimas dependiente de cobre. (Más información)

• En los seres humanos, la terapia tetratiomolibdato ha sido desarrollada para la enfermedad de Wilson, una enfermedad genética en la cual la acumulación de cobre en los tejidos conduce al daño de hígado y cerebro. Recientemente, el uso de tetratiomolibdato ha sido explorado para el tratamiento de cáncer y enfermedades inflamatorias. (Más información)

• Las mutaciones en el cofactor de molibdeno ruta biocinética conduce a la deficiencia de todas las enzimas dependientes de molibdeno. La deficiencia del cofactor molibdeno Tipo A se debe a las mutaciones en el gen MOCS1, mientras que deficiencia Tipo 2 es causado por la mutaciones en MOCS2. Ambos Tipo A y Tipo B resultan de la deficiencia en la perdida de la actividad de sulfito oxidasa, también observado en la deficiencia de sulfito oxidasa aislada y caracterizada por anormalidades neurológicas graves en los pacientes afectados. (Más información)

• Se está considerando nuevas opciones de tratamiento para la deficiencia de cofactor de molibdeno. Suplementación de monofosfato pyranopterin cíclico a los pacientes con deficiencia Tipo A puede corregir el desorden metabólico y prevenir el deterioro neurológico. Pacientes con deficiencia Tipo B no carecen de esta molécula y por lo tanto, no pueden beneficiarse de este tratamiento. Sin embargo un estudio recientes mostro que la suplementación con piridoxina es estos pacientes podría aliviar el sufrimiento mediante la supresión de convulsiones. (Más información)

• El contenido de molibdeno de los alimentos depende en el contenido de molibdeno de los suelos, lo cual puede variar considerablemente. Variación en la incidencia mundial de cáncer de esófago se ha relacionado al contenido de molibdeno en suelos y alimentos. Observaciones similares se han realizado con el fin de identificar los factores asociados con la duración de la esperanza de vida de una población. (Más información)

Molibdeno es un oligoelemento esencial para casi todas las formas de vida. Funciona como un cofactor para una seria de enzimas que catalizanimportantes transformaciones químicas en el carbono global, nitrógeno, azufre y los ciclos de azufre (1). Por lo tanto, enzimas molibdeno dependiente no son necesarias para la salud humana, sino para la salud de nuestro ecosistema.

Función

La forma biológica del átomo de molibdeno es una molécula orgánica conocida como el cofactor molibdeno (Moco) presente en el sitio activo de lasenzimas que contienen Moco (enzima molibdeno) (2). En seres humanos, molibdeno es conocido por funcionar como un factor de cuatro enzimas:

• Sulfito oxidasa cataliza la transformación de sulfito a sulfato, una reacción que es necesaria para el metabolismo de los aminoácidosque contiene azufre (metionina y cisteína).

• Xantina oxidasa cataliza la descomposición de los nucleótidos(precursores de ADN y ARN) para formar ácido úrico, lo que contribuye a la capacidad antioxidante de la plasma de la sangre.

• Aldehido oxidasa y la xantina oxidase catalizan reacciones dehidroxilacion que implican un numero de moléculas diferentes con estructuras químicas similares. Xantina oxidase y aldehído oxidase también juegan un rol en el metabolismo de drogas y toxinas (3).

• Amidoxina mitocondrial componente reductor (mARC) fue descrito solo recientemente (4), y su función precisa está bajo investigación. Los estudios iniciales mostraron que mARC forma un sistema enzimáticos de tres componentes con citocromo b5 y NADH citocromo b5 redactase que cataliza la desintoxicación de bases muta génicos N-hidoxilados (5).

De estas enzimas, sulfito oxidasa se conoce ser crucial para la salud de los seres humanos. Xantinuria hereditario, caracterizado por la deficiencia en xantina oxidase (Tipo 1) o por la deficiencia tanto en la xantina oxidasa y aldehído oxidasa (Tipo 2), puede se asintomática (6). Sin embargo, en menos de la mitad de los casos, los individuos afectados presentan una serie de problemas de salud de severa variable (7, 8).

Interacción con nutrientes

Cobre

Un estudio anterior reporto que la ingesta de molibdeno de 500 mcg/día y 1,500 mcg/día de sorgo aumenta la excreción urinaria de cobre (2). Sin embargo, los resultados más recientes, de un estudio mejor controlado indicaron que una ingesta dietética alta de molibdeno (hasta 1,500 mcg/día) no afectó adversamente el estado nutricional en ocho hombres jóvenes sanos (9).

Tetratiomolibdato

El exceso de molibdeno en la dieta se ha encontrado ser el resultado en la deficiencia de cobre en los animales de pastoreo (rumiantes). En el tracto digestivo de los rumiantes, la formación de compuestos que contienen azufre y molibdeno, conocido como timolibdatos, previene la absorción de cobre y puede causar desordenes fatales de dependencia de cobre (10). Tetratiomolibdato (TM) es una molécula que puede formar complejos de alta afinidad con cobre, controlando cobre libre (cobre que no está unido a la ceruloplasmina) e inhibición de chaperones de cobre y enzimas que contienen cobre (11, 12). La habilidad de TM para reducir los niveles de cobre libre es explotara en el tratamiento de la enfermedad de Wilson, un desorden genético caracterizado por acumulación de cobre en los tejidos responsables por la hepatitis y desórdenes neurológicos. Empeoramiento neurológico se ha relacionado a niveles tóxicos de cobre libre en el suero de pacientes neurológicamente presentes. La terapia TM parecer ser capaz de estabilizar el estado neurológico y prevenir el deterioro neurológico en estos pacientes, en comparación a con la opción de tratamiento inicial estándar (13).

Cobre también es requerido como cofactor de enzimas envueltas en lainflamación y angiogénesis, conocidos para acelerar la progresión ymetástasis de cáncer. Estudios de depleción de cobre que emplean TM se han iniciado en pacientes con neoplasias avanzadas con el fin de prevenir la progresión de la enfermedad o recaída. Estos ensayos pilotos mostraron un resultado prometedor en personas con cáncer de riñón metastásico (14), cancer colorrectal metastásico (15), y cáncer de mama con alto riesgo de recaída (16). TM fue relativamente bien tolerado y estabilizo la enfermedad o previno la recaída en correlación con el agotamiento de cobre. La eficaz de TM es también investigado en modelos de animales con enfermedades inflamatorias y relacionado a lo inmune (17, 18), y, en este momento, se necesitan estudios clínicos para evaluar si la depleción de cobre puede estabilizar la enfermedad y mejorar la supervivencia en los seres humanos, tal como lo sugiera un estudio de terapia TM con los pacientes con cirrosisbiliar (19).

Deficiencia

La deficiencia dietética de molibdeno nunca se ha observada en personas saludables (2).

Deficiencia de molibdeno adquirida

El único casa documentado de deficiencia de molibdeno adquirida ocurrió en pacientes con la enfermedad de Crohn en la nutrición parenteral total a largo plazo (NPT) sin molibdeno añadido a la NPT solución (20). El paciente desarrollo un ritmo cardiaco y respiratorio rápido, dolores de cabeza, y ceguera nocturna, y en la última instancia se convirtió en estado de coma. El paciente fue diagnosticado con defectos en la producción de ácido úrico ymetabolismo de aminoácidos de azufre. La condición clínica de pacientes mejoro y la intolerancia de aminoácidos desapareció cuando se suspendió la solución de NPT fue descontinuada y en su lugar fue suplementada con molibdeno en la forma de molibdato de amonio (160 mcg/día) (20).

Deficiencia de cofactor de molibdeno heredada

Dado a las funciones de molibdeno solo en la forma de Moco en los seres humanos, cualquier perturbación del metabolismo de Moco puede perturbar la función de todas las enzimas molibdeno. La comprensión actual de la esencialidad de molibdeno en humanos se basa principalmente en los estudios de individuos con trastornos metabólicos congénitos muy raros causados por la deficiencia en Moco. Moco se sintetiza de novo por una vía metabólica de etapas múltiples que implican cuatro genes: MOCS1, MOCS2,MOCS3, and GPHN (ver figura). Hasta la fecha, más de 60 mutaciones afectan la mayoría de MOCS1 y MOCS2 se han identificado (21).

La ausencia de un Moco funcional tiene un impacto directo sobre la actividad de las enzimas de molibdeno. Desordenes metabólicos especialmente asociados con la deficiencia de actividad de sulfito oxidasa incluye una acumulación de sulfito, taurina, S-sulfocisteina y tiosulfato (ver figura). Este perfil metabólico es idéntico a la observada en la deficiencia aislada de sulfito oxidase (ISOD) una condición hereditaria causada por mutaciones en el geneSUOX que codifica para sulfito oxidasa (22). En comparación con ISOD, la deficiencia de moco (MocoD) también afecta la vía de xantina y conduce a la acumulación de hipoxantina y xantina, y baja el ácido úrico en la sangre a niveles

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