Medicina molecular y genética

Unión del ADN y su degradación por el neurotransmisor serotonina y sus análogos estructurales melatonina y triptófano: supuesto mecanismo neurotóxico

Abstract

Nida Rehmani, Mohd Farhan y Sheikh Mumtaz Hadi

A lo largo de los años, se ha sugerido que el daño del ADN está directamente relacionado con la mutagénesis, la carcinogénesis y el envejecimiento. Hay amplia evidencia que sugiere que los metabolitos producidos durante procesos metabólicos normales o aberrantes pueden inducir un daño considerable del ADN. En este artículo, examinamos la base química de la citotoxicidad de algunos metabolitos endógenos. Con este objetivo, estudiamos las actividades reactivas del ADN del neurotransmisor serotonina y sus análogos estructurales triptófano y melatonina en presencia de cobre. La espectroscopia de fluorescencia revela un modo simple de interacción de estos metabolitos con el ADN del timo de ternera y los iones de cobre. Los resultados de la electroforesis en gel de agarosa demuestran la escisión de la cadena mediada por cobre en el ADN del plásmido pBR322 por estos metabolitos. Además, el orden de afinidad de unión al ADN relativo se confirmó mediante estudios de acoplamiento molecular que involucraron la interacción de estos metabolitos con el ADN del timo de ternera. Utilizamos electroforesis en gel alcalino de células individuales y determinamos la eficiencia relativa de la rotura del ADN celular como Serotonina>Melatonina>Triptófano. Planteamos la hipótesis de que dicha rotura del ADN celular está mediada por la movilización de iones de cobre unidos a la cromatina. En consonancia con observaciones previas de que muchos antioxidantes conocidos de origen vegetal y animal también exhiben propiedades prooxidantes, estos metabolitos podrían contribuir a la rotura oxidativa del ADN en presencia de metales activos redox como el cobre. Nuestros hallazgos revelan un supuesto mecanismo por el cual algunos metabolitos endógenos pueden causar daño al ADN que conduce a mutaciones y enfermedades genéticas.