Selectividad del efecto antibacteriano del oxígeno [cerrado]

Hasta donde yo sé, los agentes oxidantes (también conocidos como especies reactivas de oxígeno o ROS) son potentes agentes antimicrobianos que actúan sobre una amplia gama de bacterias y virus, además de inactivar ciertas toxinas. ¿Es esto correcto? ¿Cómo ejercen las ROS su efecto sobre los microbios? ¿Inactivan ciertas toxinas y cómo?

Algunas citas de este artículo :

  • El oxígeno destruye el patógeno.

  • El oxígeno altera la integridad de la envoltura de la célula bacteriana a través de la oxidación de los fosfolípidos y las lipoproteínas.

  • Los organismos aeróbicos poseen enzimas que desactivan el oxígeno para que las moléculas tóxicas reactivas que contienen oxígeno no dañen las células.

¿Las ROS matan selectivamente los patógenos pero no los microbios no patógenos o las células del organismo multicelular? Si es así, ¿qué causa que las ROS solo dañen a los patógenos o los dañen significativamente más de lo que dañan las células del organismo y los microbios no patógenos?

La fuente que cita es un soplo publicitario semianalfabeto. Lo que lo delata es el tipo de tontería antropomórfica "Pero hay microorganismos unicelulares que temen al oxígeno" que usaste en tu título original. Esto no funcionará en un sitio científico. Los microorganismos no pueden "temer", al igual que el oxígeno no puede "saber". He modificado su título y le sugiero que lea sobre las bacterias anaerobias .

Respuestas (1)

En primer lugar, los comentarios pueden ser correctos de que esta pregunta se hace con el motivo ulterior de promocionar un producto, pero no obstante es cierto que el peróxido de hidrógeno y otros oxidantes (también conocidos como especies reactivas de oxígeno, o simplemente ROS) son potentes agentes antimicrobianos, así que voy a intentar responder a esta pregunta de manera concisa.

Solo estudio inmunología tangencialmente, pero mis estudios sobre el envejecimiento generalmente se superponen con la inmunología debido al papel de las especies reactivas de oxígeno (ROS) en diversas vías celulares, incluido el daño del ADN, el plegamiento de proteínas y la inmunología.

Las ROS producidas por los organismos (particularmente el peróxido de hidrógeno, los radicales peróxido y el superóxido) no son agentes antimicrobianos "selectivos" más que la lejía. Tanto las ROS endógenas como los oxidantes exógenos como la lejía atacarán (oxidarán) cualquier donante de electrones suficientemente fuerte:

https://en.wikipedia.org/wiki/Bleach#Eficacia_antimicrobiana

Las ROS actúan tanto directa como indirectamente para promover la inmunidad. Las ROS se producen en muchos tejidos epiteliales de forma constitutiva (es decir, independientemente de la infección), así como en respuesta a la infección por organismos patógenos. La detección de organismos patógenos depende de las células, y las vías de señalización inmunológica determinan si la producción de ROS es apropiada o no; este es un mecanismo por el cual ROS se puede usar "selectivamente" contra los microbios. Por otro lado, la inoculación con microbios no patógenos puede detectarse a través de vías de señalización inmunológica a nivel celular/tejido y puede resultar en una reducción de la producción extracelular de ROS por debajo de los niveles constitutivos para permitir la colonización por microbios simbióticos:

Yang, H., Yang, M., Sun, J., Guo, F., Lan, J., Wang, X. y ... Wang, J. (2015). Artículo completo: La catalasa elimina las especies reactivas de oxígeno e influye en la microbiota intestinal de los camarones. Inmunología de pescados y mariscos, 4763-73. doi:10.1016/j.fsi.2015.08.021

Este artículo describe este fenómeno en detalle, al tiempo que brinda una breve introducción a las otras relaciones entre ROS e inmunología que mencioné. Debo enfatizar que este fenómeno probablemente no sea el principal determinante de la efectividad de ROS como agente antimicrobiano; su comentario sobre microbios con potenciales de reducción negativos es más relevante, aunque no precisamente correcto.

El potencial neto de oxidación/reducción de un organismo tiene menos que ver con los efectos de las ROS y más con su resistencia a ellas. Incluso si hay muchos agentes reductores (también conocidos como antioxidantes) (enzimas dependientes de NADH, glutatión reducido, tiorredoxina, etc.), las proteínas y los lípidos pueden dañarse temporal o permanentemente por la oxidación. Incluso si hay antioxidantes disponibles, este daño puede sobrecargar la capacidad de la célula para revertir rápidamente el daño, o incluso el daño temporal puede enviar señales a favor de la muerte al alterar las proteínas/lípidos involucrados en la señalización celular (consulte el artículo wiki sobre lejía). Consulte la siguiente sección del artículo de wikipedia sobre antioxidantes (y sus referencias) para obtener una comprensión más profunda de la interacción entre las capacidades antioxidantes de una célula, su producción de ROS, la acumulación de daño oxidativo,

https://en.wikipedia.org/wiki/Antioxidant#Oxidative_challenge_in_biology

En última instancia, la capacidad de un microbio para tolerar el daño oxidativo temporal (un fenotipo complejo de explicar) combinada con su capacidad para revertir rápidamente el daño oxidativo (basado en la expresión de enzimas antioxidantes, la acumulación de glutatión y el metabolismo oxidativo celular) son los principales determinantes de la actividad de un microbio. resistencia a ROS, que es la forma más precisa de describir el concepto de que las ROS son (débilmente) "selectivas" para ciertos tipos de microbios.