Η βασική διαφορά μεταξύ IDH1 και IDH2 είναι ότι η ισοκιτρική αφυδρογονάση 1 (IDH1) είναι ένα ένζυμο κυτοσόλης που κωδικοποιείται από το γονίδιο IDH1 στους ανθρώπους, ενώ η ισοκιτρική αφυδρογονάση 2 (IDH2) είναι ένα μιτοχονδριακό ένζυμο που κωδικοποιείται από το γονίδιο IDH2 στον άνθρωπο.
Το οξειδωτικό στρες εμφανίζεται όταν ένα βιολογικό σύστημα όπως ένα κύτταρο δεν είναι σε θέση να αποτοξινώσει εύκολα τα αντιδραστικά ενδιάμεσα (αντιδραστικά είδη οξυγόνου) ή να επιδιορθώσει βλάβες που προκαλούνται από αντιδραστικά ενδιάμεσα. Διαταραχές στη φυσιολογική οξειδοαναγωγική κατάσταση του κυττάρου μπορεί να προκαλέσουν τοξικές επιδράσεις μέσω της παραγωγής υπεροξειδίων και ελεύθερων ριζών. Τα υπεροξείδια και οι ελεύθερες ρίζες μπορεί να βλάψουν όλα τα συστατικά ενός κυττάρου, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών, των λιπιδίων και του DNA. Οι IDH1 και IDH2 είναι δύο ενζυματικές πρωτεΐνες που εμπλέκονται στον μετριασμό των οξειδωτικών βλαβών στο βιολογικό κύτταρο.
Τι είναι το IDH1;
Το IDH1 είναι ένα ένζυμο κυτοσόλης που κωδικοποιείται από το γονίδιο IDH1 στους ανθρώπους. Το γονίδιο IDH1 υπάρχει στο χρωμόσωμα 2. Σε ένα κύτταρο, το ένζυμο IDH1 λειτουργεί στο κυτταρόπλασμα, το υπεροξισόσωμα και το ενδοπλασματικό δίκτυο. Αυτό το ένζυμο καταλύει την οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση του ισοκιτρικού σε α-κετογλουταρικό. Αυτή η αντίδραση επιτρέπει τη μείωση του NADP+ σε NADPH. Δεδομένου ότι το α-κετογλουταρικό και το NADPH λειτουργούν σε διαδικασίες κυτταρικής αποτοξίνωσης λόγω οξειδωτικού στρες, το IDH1 συμμετέχει επίσης έμμεσα στον μετριασμό των οξειδωτικών βλαβών. Εκτός από τις παραπάνω λειτουργίες, το IDH1 καταλύει επίσης τη β-οξείδωση των ακόρεστων λιπαρών οξέων στα υπεροξισώματα των ηπατικών κυττάρων. Επιπλέον, συμμετέχει στη ρύθμιση της επαγόμενης από τη γλυκόζη έκκρισης ινσουλίνης. Εκτός από αυτό, το IDH1 δρα ως ο κύριος παραγωγός του NADPH στους περισσότερους ιστούς, συμπεριλαμβανομένου του εγκεφάλου.
Εικόνα 01: IDH1
Η γονιδιακή μετάλλαξη IDH1 οδηγεί σε μη φυσιολογική παραγωγή 2-υδροξυγλουταρικού που αναστέλλει ένζυμα που εξαρτώνται από το άλφα-κετογλουταρικό όπως οι ιστόνες και οι απομεθυλάσες του DNA. Αυτό μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στην ιστόνη και τη μεθυλίωση του DNA, η οποία πυροδοτεί την ογκογένεση. Η μετάλλαξη στο γονίδιο IDH1 προκαλεί μεταφυσιακή χονδρομάτωση με οξέωση. Αυτή η γονιδιακή μετάλλαξη παρατηρείται επίσης σε διάχυτο αστροκύτωμα, αναπλαστικό αστροκύττωμα, ολιγοδενδρογλίωμα, αναπλαστικό ολιγοδενδρογλίωμα, ολιγοαστροκύτωμα, αναπλαστικό ολιγοαστροκύτωμα και δευτεροπαθές γλοιοβλάστωμα. Εκτός από τα παραπάνω, μετάλλαξη IDH1 παρατηρείται και στην ανθρώπινη οξεία μυελογενή λευχαιμία. Ορισμένα φάρμακα, όπως το Ivosidenib που στοχεύει την οξεία μυελογενή λευχαιμία με μετάλλαξη IDH1, έχουν εγκριθεί από το FDA
Τι είναι το IDH2;
Το IDH2 είναι ένα μιτοχονδριακό ένζυμο. Το γονίδιο IDH2 κωδικοποιεί αυτό το ένζυμο. Το γονίδιο IDH2 υπάρχει στο χρωμόσωμα 15 στον άνθρωπο. Παρόμοια με το ένζυμο IDH1, το ένζυμο IDH2 καταλύει επίσης την οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση του ισοκιτρικού σε α-κετογλουταρικό. Το IDH2 βρίσκεται κυρίως στα μιτοχόνδρια και παίζει σημαντικό ρόλο στον ενδιάμεσο μεταβολισμό και στον ενεργειακό μεταβολισμό. Αυτή η πρωτεΐνη αλληλεπιδρά στενά με το σύμπλεγμα πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης.
Εικόνα 02: IDH2
Η σωματική μετάλλαξη του γονιδίου IDH2 έχει επίσης βρεθεί ότι σχετίζεται με ιατρικές καταστάσεις όπως η νόσος Ollier και το σύνδρομο Maffucci. Επιπλέον, μια μετάλλαξη στο γονίδιο IDH2 είναι υπεύθυνη για πολλές άλλες ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων 2 υδροξυγλουταρικής οξέωσης, γλοιώματος, οξείας μυελοειδή λευχαιμία, χονδροσάρκωμα, ενδοηπατικό χολαγγειοκαρκίνωμα και αγγειοανοσοβλαστικό λέμφωμα Τ-κυττάρων. Το enasidenib είναι ένα φάρμακο εγκεκριμένο από τον FDA που στοχεύει την οξεία μυελογενή λευχαιμία με μετάλλαξη IDH2.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ IDH1 και IDH2;
- IDH1 και IDH2 είναι δύο ένζυμα που εμπλέκονται στον μετριασμό των οξειδωτικών βλαβών στο βιολογικό κύτταρο.
- Και οι δύο είναι πρωτεΐνες που αποτελούνται από αμινοξέα.
- Αυτά τα ένζυμα εξαρτώνται από το NADP+.
- Και τα δύο ένζυμα καταλύουν την οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση του ισοκιτρικού σε α-κετογλουταρικό.
- Μεταλλάξεις των γονιδίων τους μπορεί να προκαλέσουν διαφορετικούς όγκους όπως γλοίωμα, οξεία μυελογενή λευχαιμία, χονδροσάρκωμα, ενδοηπατικό χολαγγειοκαρκίνωμα και αγγειοανοσοβλαστικό λέμφωμα Τ-κυττάρων.
- Οι μεταλλάξεις των γονιδίων ανταποκρίνονται καλά στη χημειοθεραπεία και την ακτινοθεραπεία.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ IDH1 και IDH2;
Το IDH1 είναι ένα ένζυμο κυτοσόλης που κωδικοποιείται από το γονίδιο IDH1 στους ανθρώπους, ενώ το IDH2 είναι ένα μιτοχονδριακό ένζυμο που κωδικοποιείται από το γονίδιο IDH2 στους ανθρώπους. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ IDH1 και IDH2. Επιπλέον, το γονίδιο IDH1 βρίσκεται στο χρωμόσωμα 2, ενώ το γονίδιο IDH2 βρίσκεται στο χρωμόσωμα 15.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ IDH1 και IDH2 σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – IDH1 vs IDH2
Το IDH1 και το IDH2 είναι δύο ένζυμα που καταλύουν την οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση του ισοκιτρικού σε α-κετογλουταρικό. Καταλύουν επίσης τη μείωση του NADP+ σε NADPH. Δεδομένου ότι το α-κετογλουταρικό και το NADPH λειτουργούν σε διαδικασίες κυτταρικής αποτοξίνωσης λόγω οξειδωτικού στρες, το IDH1 και το IDH2 συμμετέχουν επίσης έμμεσα στον μετριασμό των οξειδωτικών βλαβών. Το IDH1 είναι ένα ένζυμο κυτοσόλης, ενώ το IDH2 είναι ένα μιτοχονδριακό ένζυμο. Έτσι, αυτή είναι η περίληψη της διαφοράς μεταξύ IDH1 και IDH2.
