Aminooxidasa

Qué es la aminooxidasa

Una aminooxidasa es toda enzima capaz de catalizar la eliminación oxidativa del grupo amino primario de una amina o un aminoácido, utilizando oxígeno molecular como aceptor final de electrones. El resultado neto de la reacción es un aldehído (o un cetoácido, según el sustrato), amoníaco y peróxido de hidrógeno.

El término procede de la combinación de «amina» (del latín ammonia, por las sales amoniacales descritas cerca del templo de Amón en Libia) y «oxidasa», voz acuñada a finales del siglo XIX para designar a las enzimas que transfieren electrones directamente al oxígeno. En la nomenclatura enzimática de la Unión Internacional de Bioquímica, todas las aminooxidasas se encuadran dentro de la clase EC 1.4.3, que agrupa a las oxidorreductasas que actúan sobre el enlace CH-NH₂ de los donantes con O₂ como aceptor.

Conviene no confundir la denominación genérica de «aminooxidasa» con una sola enzima. Bajo ese paraguas caben proteínas de origen evolutivo muy distinto, con sustratos, cofactores y localizaciones subcelulares diferentes. Lo que comparten es la reacción global: amina + O₂ + H₂O → aldehído + NH₃ + H₂O₂.

Reacción catalítica y cofactores

Todas las aminooxidasas operan mediante un mecanismo de tipo ping-pong en dos semifases. En la primera, la enzima oxida el sustrato aminado y queda ella misma en forma reducida; en la segunda, el cofactor reducido transfiere sus electrones al oxígeno molecular, regenerándose y liberando H₂O₂. Los productos dependen del sustrato de partida: si este es una monoamina como la serotonina, se genera el aldehído correspondiente; si es un D-aminoácido, el producto es un α-cetoácido.

La diferencia más relevante entre las dos grandes familias radica en el cofactor. Las flavoaminooxidasas utilizan FAD unido covalente o no covalentemente a la cadena polipeptídica. Las cuproaminooxidasas, en cambio, contienen un ion Cu²⁺ por subunidad y un cofactor quinónico derivado de tirosina (topaquinona, TPQ) que se genera por autooxidación postraduccional del residuo precursor. No existe homología de secuencia entre ambas familias.

Clasificación de las principales aminooxidasas humanas

Monoaminooxidasa (MAO, EC 1.4.3.4). Flavoproteína anclada a la membrana externa mitocondrial. Posee dos isoformas, MAO-A y MAO-B, codificadas por genes distintos en el cromosoma X. MAO-A desamina preferentemente serotonina y noradrenalina; MAO-B actúa sobre feniletilamina y bencilamina, con solapamiento parcial para la dopamina. Mary Bernheim describió esta actividad enzimática en hígado en 1928 y la denominó «tiramina oxidasa»; el nombre actual se adoptó décadas después, cuando se comprobó que el espectro de sustratos era más amplio. La entrada monoaminooxidasa desarrolla en detalle esta enzima.

D-aminoácido oxidasa (DAAO, EC 1.4.3.3). Flavoenzima peroxisómica que oxida D-aminoácidos neutros. En el riñón participa en la eliminación de D-aminoácidos procedentes de la dieta y de la microbiota intestinal; en el cerebro modula la concentración de D-serina, un coagonista del receptor NMDA de glutamato. Se expresa también en neutrófilos, donde colabora con la mieloperoxidasa en la defensa frente a microorganismos fagocitados.

L-aminoácido oxidasa (LAAO, EC 1.4.3.2). Presente en venenos de serpiente y en algunos microorganismos, su relevancia clínica directa en el ser humano es menor, aunque se estudia por sus propiedades citotóxicas y antimicrobianas in vitro.

Diaminooxidasa (DAO, EC 1.4.3.22). Cuproproteína con cofactor TPQ que desamina diaminas como la histamina y la putrescina. Se localiza sobre todo en la mucosa del intestino delgado, el riñón y la placenta. Su actividad constituye la principal vía de inactivación de la histamina ingerida con los alimentos; un déficit funcional de DAO se ha propuesto como mecanismo fisiopatológico de la llamada intolerancia a la histamina, cuadro todavía en fase de caracterización.

Aminooxidasa sensible a semicarbazida (SSAO/VAP-1, EC 1.4.3.21). Otra cuproproteína con TPQ, expresada en la superficie del endotelio vascular y el tejido adiposo. Además de desaminación oxidativa, funciona como molécula de adhesión (VAP-1) que facilita la migración de leucocitos durante la respuesta inflamatoria. Su forma soluble circula en plasma y sus concentraciones se encuentran elevadas en enfermedades como la diabetes y la insuficiencia cardíaca.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el término aminooxidasa?

Es una palabra compuesta: «amino-» alude al grupo funcional -NH₂ que caracteriza a las aminas, y «-oxidasa» designa a las enzimas que transfieren electrones al oxígeno molecular. El sufijo «-asa» se generalizó en enzimología a partir de la convención propuesta por Émile Duclaux en 1898 para nombrar las enzimas según su sustrato.

¿Es lo mismo aminooxidasa que monoaminooxidasa?

No. La monoaminooxidasa (MAO) es solo una de las aminooxidasas. El término aminooxidasa abarca también la diaminooxidasa, la D-aminoácido oxidasa, la SSAO/VAP-1 y la L-aminoácido oxidasa, entre otras. Cada una tiene sustratos, cofactores y localización tisular propios.

¿Por qué se genera peróxido de hidrógeno en la reacción?

Porque el oxígeno molecular actúa como aceptor terminal de los electrones arrancados a la amina. Al reducirse, el O₂ no se convierte en agua directamente, sino en H₂O₂. En condiciones normales, la catalasa y otras peroxidasas eliminan este peróxido con rapidez, pero cuando la actividad aminooxidásica es muy alta o los sistemas antioxidantes están comprometidos, el H₂O₂ acumulado puede contribuir a daño oxidativo tisular.

¿Qué relación tiene la diaminooxidasa con la intolerancia alimentaria?

La DAO intestinal degrada la histamina presente en alimentos fermentados, curados o envejecidos. Si su actividad es insuficiente (por variantes genéticas, por lesión mucosa o por inhibición farmacológica), la histamina de la dieta puede pasar a la circulación y provocar manifestaciones que recuerdan a una reacción alérgica: cefalea, rubor facial, trastornos digestivos. El concepto de «intolerancia a la histamina» sigue siendo objeto de debate y no todos los consensos médicos lo aceptan como entidad bien definida.

Referencias

1. MedlinePlus en español. Enzima. Biblioteca Nacional de Medicina de los EE. UU.
2. Finney J, Moon HJ, Ronnebaum T, Lanber M, Mure M. Human Copper-Dependent Amine Oxidases. Arch Biochem Biophys. 2014;546:19-32.
3. Mayo Clinic. Inhibidores de la monoaminooxidasa (IMAO).
4. Real Academia Nacional de Medicina. Diccionario de términos médicos. RANM.