El ácido oxalildiaminopropiónico (ODAP) es una neurotoxina, es decir una sustancia tóxica para el sistema nervioso. Químicamente es un aminoácido. Su nombre completo es ácido beta-N-oxalil-L-alfa-beta-diaminopropiónico, y también se conoce como denchicina.
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¿Qué es el ácido oxalildiaminopropiónico?
El ácido oxalildiaminopropiónico (ODAP) es un análogo estructural del neurotransmisor glutamato que se encuentra en el guisante Lathyrus sativus. Es la neurotoxina responsable del síndrome de degeneración de la motoneurona.
Esta sustancia se encuentra en algunos vegetales como la almorta, la ingesta mantenida de sus semillas que tienen un aspecto muy similar al garbanzo, puede causar una enfermedad conocida como latirismo que provoca parálisis de las extremidades inferiores.
Su acción tóxica se debe a su similitud bioquímica con el aminoácido glutamato, causando la muerte de las neuronas por sobreestimulación.
La almorta (Lathyrus sativus) es una planta que puede recibir muchos nombres, dependiendo de la región, es conocida también como alverjón, arvejo, cantudo, bichas, cicércula, diente de muerto y guija. Otras especies que contienen ODAP son Lathyrus cicera, Lathyrus ochrus, Lathyrus clymenum y Aeschynomene indica.
Fórmula química y estructura del ácido oxalildiaminopropiónico
C5H8N2O5
¿Cómo y dónde se produce el ácido Oxalildiaminopropiónico ?
El ODAP se encuentra en las semillas de la leguminosa L. sativus, una planta de guisante de pasto, a una concentración constante de 0,5% L. sativus se puede encontrar en áreas del sur, centro y este de Europa, la cuenca mediterránea, Irak y Afganistán, así como en áreas de Asia y África.
En L. sativus se sintetiza ODAP en las plántulas jóvenes del precursor (β-isoxazolin-5-on-2-yl)-alanine, también conocido como BIA. No se ha detectado BIA en partes de plantas maduras ni en semillas maduras. La vía comienza con la formación de BIA a partir de O-acetil-L-serina (OEA) e isoxazolina-5-on.
Una abertura anular conduce a la formación del ácido 2,3-L-diaminopropanoico intermedio de corta duración (DAPRO), que luego es oxalilizado por la oxalil-coenzima A para formar ODAP.
Síntesis química: El ODAP puede sintetizarse a partir de L-α,β-ácido diaminopropiónico y oxalato de dimetilo a un pH de 4.5-5. El óxido cúprico puede utilizarse para proteger temporalmente el grupo α-NH2 del L-α,β-ácido diaminopropiónico durante la reacción.
Propiedades del ácido oxalildiaminopropiónico
| Fórmula química | C5H8N2O5 |
| Masa molecular | 176,13 g-mol-1 |
| Clave InChI: | RGDDIOOUABRXKK-UHFFFAOYSA-N |
| Nombres e identificadores | Ácido 2,2,5,5-tetraamino-5-(2,3-dioxociclopropil)-4-oxopentanoico de PubChem |
| Otros nombres | Dencichin
β-Oxalylaminoalanine β-N-Oxalyl-α,β-ácido diaminopropiónico β-N-oxalilamino-L-alanina (L-BOAA) |
| CID: | 129689949 |
| Compuestos relacionados | Beta-metilamino-L-alanina |
| Sonrisas canónicas | C(C(=O)C(C1C(=O)C1=O)(N)N)N)C(C(=O)O)(N)N |
| Nombre IUPAC | 3-[(Carboxicarbonil)amino]alanina |
Efectos del ácido oxalildiaminopropiónico
Efectos biológicos: La ODAP es un agonista del receptor de glutamato ionótropo AMPA y se sabe que causa neurolaturia en humanos, una enfermedad degenerativa de la neurona motora caracterizada por la degeneración de las neuronas del tracto piramidal en la médula espinal y en el área de la corteza que controlan las piernas, lo que resulta en parálisis de la parte inferior del cuerpo.
No existe una explicación directa de cómo la ODAP causa la neurolaturia; sin embargo, ha habido evidencia que respalda unos cuantos efectos biológicos. Una de las razones por las que el mecanismo de acción no está del todo claro puede ser porque, hasta ahora, no se ha encontrado un buen modelo animal para el efecto del ODAP en los humanos, y el LD50 también es desconocido.
Excitotoxicidad: ODAP activa los receptores AMPA que pueden inducir excitotoxicidad, o una sobreestimulación de los receptores de glutamato. La liberación de demasiado glutamato, ya sea de una sola vez o durante un período prolongado de tiempo, llevará a un aumento de los niveles de Ca2+.
En el citoplasma. Desde Ca2+: es la molécula de señalización para la liberación de glutamato en la sinapsis, esto puede resultar en la potenciación del ciclo de liberación de glutamato y la propagación de daño excitotóxico a las neuronas vecinas. Dentro de la neurona, el exceso de Ca2+
Saldrá del citoplasma y entrará en la mitocondria o en el retículo endoplásmico (RE), lo que puede conducir a la acumulación de proteínas mal plegadas o desplegadas en la RE y, en ambos casos, a la muerte celular.
Además de actuar como agonista, existen pruebas que demuestran que el ODAP es transportado a la célula por un antiportador que transporta simultáneamente glutamato a la sinapsis.
Estrés oxidativo: el segundo efecto biológico del ODAP es el estrés oxidativo. Las especies reactivas de oxígeno (ROS) se generan en las mitocondrias durante el metabolismo, y el cuerpo tiene mecanismos para neutralizar estas moléculas antes de que causen daño. El estrés oxidativo es el resultado de una perturbación en el funcionamiento normal de estas vías.
Un antioxidante en la vía de la neutralización es el glutatión (GSH), cuya síntesis requiere los aminoácidos metionina y cisteína que contienen azufre como precursores. Se cree que el ODAP, posiblemente debido a la excitotoxicidad inducida, reduce la ingesta de cisteína a través de su antiportador.
Esto inhibe la síntesis de GSH, llevando a un aumento de la producción de ROS y daño mitocondrial. Las neuronas motoras pueden ser las más sensibles al envenenamiento por ODAP porque exhiben una mayor dependencia del precursor de GSH, la metionina.
Además, la planta de L. sativus es deficiente en aminoácidos que contienen azufre, lo que aumenta los efectos a nivel del receptor del ODAP en la producción de GSH cuando se ingiere.