New Insights of the Fenton Reaction Using Glycerol as the Experimental Model. Effect of O2, Inhibition by Mg(2+), and Oxidation State of Fe.

The use of iron ions as catalyst of oxidation with hydrogen peroxide, known as the Fenton reaction, is important for industry and biological systems. It has been widely studied since its discovery in the 19th century, but important aspects of the reaction as which is the oxidant, the role of oxygen, and the oxidation state of Fe still remain unclear. In this work new mechanistic insights of the oxidation of carbohydrates by the Fenton reaction using glycerol as experimental model are described. The reaction was studied by means of oxidation reduction potential (ORP) measures. The stoichiometry was measured, showing the important role of oxygen for lowering H2O2 consumption under aerobic conditions. Evidence is provided to demonstrate that in this system Fe(2+) generates a catalyst by reacting with a substrate to produce a complex, which gives rise to singlet oxygen after reacting with H2O2. This is the first time that the inhibitor effect of Mg(2+) is reported in this reaction, and its participation in the mechanism is described. A rational mechanism for the oxidation of glycerol using the Fenton reaction under these specific conditions is proposed. The role of oxygen, the participation of Fe(2+), and the inhibition by Mg(2+) are fully demonstrated experimentally.

Hierro: desde la homeostasis a la muerte por ferroptosis / Iron: from normal homeostasis to death by ferroptosis

Resumen El hierro (Fe) es un elemento vital para casi todos los organismos debido a su facilidad para donar y aceptar electrones. Es cofactor de muchas proteínas y enzimas necesarias para la adecuada utilización del oxígeno y la generación de energía. Su desregulación se relaciona a procesos de estrés oxidativo y muerte celular mediada por Fe(II) denominada ferroptosis. Las células de mamíferos utilizan múltiples mecanismos para garantizar la adquisición del hierro como nutriente esencial, que se encuentra oxidado [Fe(III)], y que debe ser reducido a Fe(II) para su adecuada utilización intracelular. Cada etapa de transferencia del hierro a través de las membranas biológicas exige una reconversión de su estado de oxidado a reducido y viceversa, dependiendo del paso metabólico implicado. La distorsión de dichos procesos se asocia con varias enfermedades: desde la deficiencia de hierro debida a defectos en la adquisición o distribución del metal, que causa anemia, a la sobrecarga de hierro que resulta de una absorción excesiva de hierro o en una utilización defectuosa, que causa una sobreoferta de Fe(II) en los tejidos y que lleva a un daño oxidativo y a la muerte celular. Existen múltiples mecanismos regulatorios que en conjunto aseguran el equilibrio en la homeostasis del hierro. Esta actualización describe los avances recientes en las vías reguladoras del hierro, así como en los mecanismos subyacentes al tráfico de dicho elemento desde su absorción, principalmente biodistribución y su uso intracelular, quizás el área más importante donde se define su adecuada utilización o la muerte celular por ferroptosis.

Abstract Iron (Fe) is a vital element for almost all organisms due to its ability to donate and accept electrons with relative ease. It serves as a cofactor for many proteins and enzymes necessary for the proper use of oxygen and energy generation, and its deregulation is related to the processes of oxidative stress and iron-mediated cell death called ferroptosis. Mammalian cells use multiple mechanisms to ensure the acquisition of iron as an essential nutrient, which is normally oxidised in the form of Fe(III) and must be reduced to Fe(II) for adequate intracellular use. Each stage of iron transfer across biological membranes requires a reconversion of its state from oxidised to reduced and vice versa, depending on the metabolic step involved. Distortion of these processes is associated with various diseases, such as iron deficiency due to defects in the acquisition or distribution of the metal that causes anemia, as well as iron overload from excessive iron absorption or defective use, which results in an oversupply of Fe(II) in tissues leading to oxidative damage and cell death. There are multiple regulatory mechanisms that together ensure the balance in iron homeostasis. This update describes the recent advances in the iron regulatory pathways, as well as in the mechanisms underlying iron trafficking from its absorption, mainly biodistribution and its intracellular use, perhaps the most important area where its adequate utilisation or cell death by ferroptosis is defined.

Resumo O ferro (Fe) é um elemento vital para quase todos os organismos devido à sua capacidade de doar e aceitar elétrons com relativa facilidade. O ferro serve como cofator para muitas proteínas e enzimas necessárias para o uso adequado do oxigênio e geração de energia, e a sua desregulação está relacionada a processos de estresse oxidativo e morte celular mediada por Fe(II) denominado ferroptose. As células de mamíferos utilizam múltiplos mecanismos para garantir a aquisição de ferro como nutriente essencial, que normalmente é oxidado na forma de Fe(III) e deve ser reduzido a Fe(II) para o uso intracelular adequado. Cada estágio de transferência de Fe através das membranas biológicas requer uma reconversão de seu estado de oxidado para reduzido e vice-versa, dependendo da etapa metabólica envolvida. A distorção desses processos está associada a várias doenças: desde a deficiência de ferro devido a defeitos na aquisição ou distribuição do metal que causa a anemia, até a sobrecarga de ferro resultante da absorção excessiva de ferro ou utilização defeituosa, que causa um excesso de oferta de Fe(II) nos tecidos levando ao dano oxidativo e morte celular. Existem múltiplos mecanismos regulatórios que juntos garantem o equilíbrio na homeostase do ferro. Esta atualização descreve os avanços recentes nas vias reguladoras do ferro, bem como nos mecanismos subjacentes ao tráfico deste elemento desde a sua absorção, principalmente biodistribuição e seu uso intracelular, talvez a área mais importante onde sua utilização adequada ou morte celular por ferroptose é definido.

Bases neuroquímicas de la transmetilación aberrante de neuroaminas y su relación con el metabolismo de la vitamina B12 y el ácido fólico / Neurochemical basis of the aberrant transmethylation of neuroamines and its relationship with the metabolism of vitamin B12 and folic acid / Bases neuroquímicas da transmetilação aberrante de neuroaminas e sua relação com o metabolismo da vitamina B12 e ácido fólico / Reconocimiento a la trayectoria del Prof. Dr. Juan Miguel Castagnino†

Resumen En este trabajo se analizan las alteraciones que pueden ocurrir en el proceso de metilación vía los ciclos de metionina y de folato, dando lugar a disfunciones que se manifiestan en problemas de salud mental, dentro de las cuales se incluye la esquizofrenia. Se discuten las alteraciones en los sistemas neurobiológicos observadas en el espectro esquizofrénico, en particular la transmetilación patológica, y se destacan las investigaciones que contribuyeron a demostrarla, incluyendo las de este grupo de investigación. Se abordan la disfunción mitocondrial, el estrés oxidativo, la proteómica y las regulaciones epigenéticas, como la metilación del ADN. Las disfunciones de la señalización de serotonina y del gen HTR2A participan en su desarrollo. Se han investigado las alteraciones neurometabólicas en cuadros psicóticos, fundamentalmente en indolalquilaminas. Se observó una correlación exhaustiva entre la actividad transmetilante, la hipoactividad de monoaminooxidasa (MAO), la alteración de las MAO intra y extracelulares y la presencia de indolalquilaminas metiladas en orina en varios fenotipos esquizofrénicos, con un 94,1% de actividad de transmetilación superior a la normal. Se demostró in vivo, en conejos, que la N,N-dimetiltriptamina permaneció en el cerebro hasta 7 días después de administrarla, a diferencia de la serotonina y la triptamina. Principalmente, los receptores sigma-1 y 5-HT2a-mGlu2 y los transportadores SERT y VMAT2 permitieron explicar el comportamiento.

Abstract Alterations that may occur in the methylation process via folate and methionine cycles, resulting in dysfunctions evidenced in psychiatric disorders such as schizophrenia are analysed. The changes in neurobiological systems related to the pathogenesis of schizophrenia, in particular pathological transmethylation, are discussed highlighting research that contributed to prove it, including those of this research group. Mitochondrial dysfunction, oxidative stress, proteomics, and epigenetic regulations such as DNA methylation are discussed. Dysfunctions of serotonin signaling and HTR2A gene are involved in the development of schizophrenia. The neurometabolic alteration of schizophrenia was investigated, focusing on indolealkylamines. An exhaustive correlation between transmethylation activity, monoamine oxidase (MAO) hypoactivity, intra- and extracellular MAOs alteration, and the occurrence of methylated indolealkylamines in urine of several schizophrenic phenotypes, with 94.1% transmethylation activity above normal were observed. It was demonstrated in vivo in rabbits that N,N-dimethyltryptamine remained in the brain, even 7 days after administration, unlike serotonin and tryptamine. Mainly sigma-1 and 5-HT2A-mGlu2 receptors as well as SERT and VMAT2 transporters made it possible to explain this behaviour.

Resumo As alterações que podem ocorrer no processo de metilação através de ciclos de folato e de metionina, resultando em disfunções reveladas em distúrbios psiquiátricos, tais como esquizofrenia, são analisadas. As alterações nos sistemas neurobiológicos relacionadas com a etiopatogenia da esquizofrenia, são discutidas, em particular a transmetilação patológica, destacando as pesquisas que contribuíram para demonstrá-la, incluido as deste grupo de investigação. A disfunção mitocondrial, estresse oxidativo, proteômica e regulação epigenética como metilação do DNA na esquizofrenia são discutidos. As disfunções da sinalização da serotonina e do gene HTR2A estão envolvidas na patogênese. Investigamos a alteração neurometabólica da esquizofrenia, com foco em indolalquilaminas. Houve uma correlação exaustiva entre a atividade transmetilante, a hipoatividade de MAO, a alteração das MAO intra e extracelular, e a presença na urina de indolalquilaminas metiladas em vários fenótipos esquizofrênicos, com 94,1% de atividade de transmetilação acima do normal. Demonstramos in vivo em coelhos como N,N-dimetiltriptamina permaneceu no cérebro 7 dias após administrá-la, ao contrário de serotonina e triptamina. Principalmente receptores sigma-1 e 5-HT2A-mGlu2 , e os transportadores SERT e VMAT2 permitiram explicar o comportamento.

Micetismos: Parte 4: Síndromes tempranos con síntomas complejos / Mushroom poisonings. Part 4: early-onset syndromes with complex symptoms / Intoxicações por cogumelos. Parte 4: Síndromes precoces com sintomas complexos

En esta Parte 4 de la serie de cuatro artículos sobre micetismos se analizan los síndromes que se caracterizan por presentar un período de latencia muy corto, con la aparición de síntomas complejos en menos de 6 horas después de la ingestión de los macromicetos. Se discuten los siguientes micetismos: 1) Toxíndrome muscarínico o colinérgico periférico por especies de Inocybe y Clitocybe. 2) Toxíndrome inmunohemolítico o hemolítico por Paxillus. 3) Toxíndrome neumónico alérgico por Lycoperdon perlatum y por Pholiota nameko. 4) Toxíndrome panterínico o neurotóxico glutaminérgico por compuestos isoxazólicos o síndrome pantherina/muscaria. 5) Toxíndrome coprínico o cardiovascular. 6) Toxíndrome neurotóxico alucinogénico por psilocibina y derivados indólicos. 7) Toxíndrome psicotrópico por estirilpironas y gimnopilinas de Gymnopilus spectabilis o G. junonius. 8) Toxíndrome agudo de rabdomiólisis por Russula subnigricans. 9) Toxíndrome cianogénico por Marasmius oreades. 10) Toxíndrome inmunosupresor por tricotecenos macrocíclicos de Podostroma cornu-damae. 11) Toxíndrome hemolítico debido a ostreolisina de Pleurotus ostreatus y especies relacionadas. Se analizan los síntomas, las toxinas involucradas, los mecanismos de acción, cuando se conocen, y las especies causantes de los micetismos.

This Part 4 of the series of four articles on mushroom poisonings refers to early-onset syndromes, which are characterized by a very short latency period, and the appearance of complex symptoms in less than 6 hours after mushroom ingestion. The following mycetisms are discussed, (1) Peripheral cholinergic, or muscarinic syndrome due to Inocybe and Clitocybe species. (2) Immunohaemolytic or haemolytic syndrome by Paxillus. (3) Allergic pneumonic syndrome due to Lycoperdon perlatum, and Pholiota nameko. (4) Glutaminergic neurotoxic, or pantherinic syndrome by isoxazole compounds or pantherina/muscaria syndrome. (5) Coprinic or cardiovascular syndrome. (6) Hallucinogenic neurotoxic syndrome due to psilocybin and indole derivatives. (7) Psychotropic syndrome by styrylpirones and gymnopilins of Gymnopilus spectabilis or G. junonius. (8) Rhabdomyolysis acute syndrome due to Russula subnigricans. (9) Cyanogenic syndrome by Marasmius oreades. (10) Immunosuppressive syndrome by macrocyclic trichothecenes of Podostroma cornu-damae. (11) Haemolytic syndrome due to ostreolisine of Pleurotus ostreatus, and related species. The symptoms, toxins involved, mechanisms of action, when known, and the species of mushrooms responsible for the mycetisms are analyzed.

Nesta parte 4 da série de quatro artigos sobre intoxicação por cogumelos são analisadas síndromes que se caracterizam por apresentar um período de latência muito breve, com aparecimento de sintomas complexos em menos de 6 horas após a ingestão dos macromicetos. As seguintes intoxicações com cogumelos são discutidas: (1) Toxíndrome muscarínico ou colinérgico periférico por espécies de Inocybe e Clitocybe. (2) Toxíndrome imuno-hemolítica ou hemolítica por Paxillus. (3) Toxíndrome pneumônica alérgica por Lycoperdon perlatum e por Pholiota nameko. (4) Toxíndrome panterínica ou neurotóxica glutaminérgica por compostos isoxazólicos ou síndrome pantherina/muscaria. (5) Toxíndrome coprínica ou cardiovascular (6) Toxíndrome neurotóxico-alucinogênica por psilocibina e derivados indólicos. (7) Toxíndrome psicotrópica por estirilpironas e gimnopilinas de Gymnopilus spectabilis ou G. junonius. (8) Toxíndrome aguda de rabdomiólise por Russula subnigricans. (9) Toxíndrome cianogênica por Marasmius oreades. (10) Toxíndrome imunossupressora por tricotecenos macrocíclicos de Podostroma cornu-damae. (11) Síndrome hemolítica por ostreolisina de Pleurotus ostreatus e espécies relacionadas. São analisados os sintomas, as toxinas envolvidas, os mecanismos de ação, quando conhecidos, e as espécies de cogumelos responsáveis pelas intoxicações.

Micetismos: Parte 2: Síndromes con sintomatología demorada y latencia muy larga / Mushroom poisonings. Part 2: Delayed-onset syndromes with very long latency time

En este trabajo se analizan los micetismos menos comunes, caracterizados por la aparición demorada de síntomas y por tiempos de latencia muy largos. Estas intoxicaciones son provocadas por especies de hongos ectomicorrícicos poco comunes. Se analizan: a) Toxíndrome nefrotóxico demorado o retrasado. Micetismo orellánico o por orellanina. b) Toxíndrome con rabdomiólisis. Micetismos por Tricholoma equestre y Tricholoma terreum. c) Toxíndrome encefalopático o neurotóxico retrasado. Micetismo por Pleurocybella porrigens. d) Toxíndrome cardiovascular. Micetismo por Trogia venenata. Se discuten el tiempo de incubación, las características sintomatológicas, el curso clínico, las toxinas responsables de cada micetismo y su mecanismo de acción, y el tratamiento que ha resultado efectivo para la recuperación de los pacientes.

Less common mycetisms, characterized by delayed-onset and very long latency times are analyzed. These intoxications are caused by rare ectomycorrhizal fungal species. The following syndromes have been taken into account: (a) Delayed nephrotoxic syndrome. Orellanic mycetism or mycetism due to orellanin. (b) Syndrome with rhabdomyolysis. Mycetisms by Tricholoma equestre, and Tricholoma terreum. (c) Delayed encephalopathic or neurotoxic syndrome. Mycetism by Pleurocybella porrigens. (d) Cardiovascular syndrome. Mycetism by Trogia venenata. The incubation time, symptom characteristics, clinical course, toxins responsible for each mycetism and their mechanism of action, and treatment that has shown to be effective for patient recovery are discussed.

Neste trabalho, analisam-se micetismos menos comuns, caracterizados pelo aparecimento retardado de sintomas e tempos de latência muito longos. Essas intoxicações são causadas por espécies raras de fungos ectomicorrízicos. São analisados os seguintes: (a) síndrome de toxicidade nefrotóxica retardada ou atrasada. Micetismo orelânico ou micetismo por orelanina. (b) Toxíndrome com rabdomiólise. Micetismo por Tricholoma equestre e Tricholoma terreum. (c) Toxicidade tardia encefalopática ou neurotóxica. Micetismo por Pleurocybella porrigens. (d) Síndrome cardiovascular. Miceticismo por Trogia venenata. O tempo de incubação, as características sintomatológicas, o curso clínico, as toxinas responsáveis por cada micetismo e seu mecanismo de ação e o tratamento efetivo para a recuperação dos pacientes são discutidos.

Micetismos: Parte 3: Síndromes tempranos gastrointestinales / Mycetisms Part 3: Early Gastrointestinal Syndromes

En esta Parte 3 de la serie de cuatro artículos sobre micetismos se analizan los síndromes tempranos con síntomas gastrointestinales que se caracterizan por presentar un período de latencia muy corto, de menos de 6 horas después de la ingestión de los macromicetos. Los restantes síndromes tempranos con sintomatología compleja serán tratados en la Parte 4 de la serie. Actualmente se conocen más de 200 especies responsables de síndromes gastrointestinales, pero en este trabajo se abordarán solamente diez ejemplos que involucran los géneros Boletus [Boletus satanas (o Rubroboletus satanas) y Boletus venenatus (o Neoboletus venenata)], Hypholoma, Agaricus (Agaricus xanthodermus), Omphalotus, Lactarius, Russula, Entoloma, Chlorophyllum (Chlorophyllum molybdetes) y Leucoprinus (Leucoprinus birnbaumii). Las toxinas involucradas en estos casos presentan gran variedad estructural, desde proteínas hasta terpenoides, en particular sesquiterpenoides y triterpenoides, vinilglicina, fenol y azocompuestos, pero todas generan la misma sintomatología. Estas sustancias y otros componentes químicos de los hongos suelen ser indigestos, con una susceptibilidad variable entre los consumidores. El tratamiento es de apoyo y es estrictamente para esos casos con cuadros más graves de deshidratación. Normalmente, los casos evolucionan favorablemente después de 12 a 48 horas. Se analizan los síntomas, las toxinas involucradas, los mecanismos de acción, cuando se conocen y las especies causantes de los micetismos.

This part 3 of the series of four articles on mushroom poisoning refers to early-onset gastrointestinal syndromes, which are characterized by a very short latency period of less than 6 hours after mushroom ingestion. The remaining early-onset syndromes with complex symptoms will be treated in Part 4 of the series. Currently, more than 200 species responsible for gastrointestinal syndromes are known, but in this paper only ten examples will be addressed involving the genera Boletus [e.g., Boletus satanas (or Rubroboletus satanas), and Boletus venenatus (or Neoboletus venenata)], Hypholoma, Agaricus (e.g., Agaricus xanthodermus), Omphalotus, Lactarius, Russula, Entoloma, Chlorophyllum (e.g., Chlorophyllum molybdetes), and Leucoprinus (e.g., Leucoprinus birnbaumii). The toxins involved in these cases have a great structural variety, from proteins to terpenoids, in particular sesquiterpenoids and triterpenoids, vinylglycine, phenol, and azocompounds, but all show the same symptoms. These substances and other mushroom chemical constituents are usually indigestible, with varying consumer susceptibility. The treatment is supportive and is strictly for those cases with more severe dehydration. Usually, the cases progress favourably after 12 to 48 hours.The symptoms, toxins involved, mechanisms of action when known, and the species of mushrooms responsible for the mycetisms are analysed.

Nesta parte 3 da série de quatro artigos sobre intoxicação por cogumelos são analisadas as síndromes precoces com sintomas gastrointestinais que se caracterizam por apresentar um período de latência muito curto, de menos de 6 horas, após a ingestão de cogumelos. As síndromes precoces restantes com sintomatologia complexa serão tratadas na Parte 4 da série. Atualmente, são conhecidas mais de 200 espécies responsáveis por síndromes gastrointestinais, mas neste trabalho serão abordados apenas dez exemplos que envolvem os gêneros Boletus [Boletus satanas (ou Rubroboletus satanas) e Boletus venenatus (ou Neoboletus venenata)], Hypholoma, Agaricus (Agaricus xanthodermus), Omphalotus, Lactarius, Russula, Entoloma, Chlorophyllum (Chlorophyllum molybdetes) e Leucoprinus (Leucoprinus birnbaumii). As toxinas envolvidas nestes casos têm uma grande variedade estrutural, desde proteínas até terpenóides, em particular sesquiterpenóides e triterpenóides, vinilglicina, fenol e azo compostos, mas todas apresentam a mesma sintomatologia. Essas substâncias e outros constituintes químicos dos cogumelos costumam ser indigestos, com uma suscetibilidade variável entre aqueles que os consomem. O tratamento é de suporte e é rigorosamente para esses casos com quadros mais graves de desidratação. Normalmente, os casos evoluem favoravelmente após 12 a 48 horas. São analisados os sintomas, as toxinas envolvidas, os mecanismos de ação, quando conhecidos, e as espécies de cogumelos responsáveis pelas intoxicações.

Micetismos: Parte 1: Síndromes con período de latencia tardía / Mushroom poisonings: Part 1: late-onset syndromes / Intoxicações por cogumelos: Parte 1: Síndromes com tempo de latência tardia

Los hongos son de valor nutricional, organoléptico y comercial, pero también contienen sustancias tóxicas que dan lugar a micetismos, cuyo tratamiento requiere el conocimiento del toxíndrome para poder lograr el tratamiento adecuado. En esta serie de cuatro artículos se clasifican los micetismos en base al período de latencia, que es el tiempo transcurrido desde la ingestión hasta la aparición de los síntomas, en intoxicaciones tardías, demoradas o retrasadas y tempranas o precoces. En esta parte 1 se analizan los siguientes síndromes con latencia tardía: a) Hepatotóxico o por ciclopéptidos (micetismo por amatoxinas). b) Nefrotóxico (micetismo por Amanitas nefrotóxicas). c) Eritromelalgia (micetismo por especies de Clitocybe). d) Neurotóxico epileptogénico (micetismo por giromitrina). e) Cerebeloso (micetismo por Morchella spp.). f) Encefalopático o neurotóxico tardío (micetismo por Hapalopilus rutilans). La toxicidad tardía engloba los síndromes potencialmente más graves, cuyos síntomas surgen entre 6 y 24 horas después de la ingestión. Para cada síndrome se da a conocer el tiempo de latencia, la sintomatología, las toxinas y el mecanismo de acción (cuando se conocen), y por último las especies de macromicetos involucradas. A veces, si es necesario, se discute la toxicodinamia y las metodologías de análisis. En la última sección se discuten los tratamientos generales, y más en detalle, los tratamientos para contrarrestar los micetismos debidos a amatoxinas y a giromitrina, que han sido los más estudiados de todos los analizados en esta parte 1. Esta información es considerada de valor para el conocimiento de los bioquímicos clínicos, así como de médicos toxicólogos y personal de salud de unidades de emergencia.

Mushrooms are of nutritional, organoleptic and commercial value, but they also contain toxic substances that give rise to the so-called mushroom poisoning (mycetism), whose medical management requires knowledge of the toxin in order to achieve the appropriate therapy. In this series of three articles, mushroom toxidromes are classified based on the latency period, which is the time elapsed from ingestion to the onset of the symptoms, in late, delayed-, and early-onset intoxications. In this part 1, the following late-onset syndromes are analyzed: (a) Hepatotoxicity or cyclopeptide syndrome due to amatoxins. (b) Nephrotoxicity or Amanita nephrotoxic syndrome. (c) Erythromelalgia (mycetism due to Clitocybe species). (d) Epileptogenic neurotoxicity or gyromitrinic syndrome. (e) Cerebellar syndrome due to Morchella spp. and (f) Late encephalopathic or neurotoxic syndrome due to Hapalopilus rutilans. Late toxicity comprises potentially more severe syndromes, whose symptoms appear between 6 and 24 hours after ingestion. For each syndrome, latency time, symptomatology, toxins, and the mechanism of action (when known) are analyzed, together with the species of macromycetes involved. Sometimes, if necessary, toxicodynamics and methodologies of analysis are displayed. The last section discusses in general mushroom poisoning management, and in detail, the therapy to counteract mycetism due to amatoxins and gyromitrin, which have been the most widely studied of all mushroom poisonings analyzed in this part 1. This information is considered valuable for the knowledge of clinical biochemists, as well as of medical toxicologists, and health staff of emergency units.

Os cogumelos são de valor nutricional, organoléptico e comercial, mas também contêm substâncias tóxicas que dão origem às intoxicações por cogumelos (micetismos), cujo tratamento requer o conhecimento da toxíndrome a fim de alcançar a terapia apropriada. Nessa série de três artigos, as intoxicações por cogumelos são classificadas com base no período de latência, que é o tempo decorrido desde a ingestão até o início dos sintomas, em intoxicações tardias, demoradas ou retardadas e precoces. Nessa parte 1, são analisadas as seguintes síndromes de latência tardia: (a) Hepatotóxica ou por ciclopeptídeos (intoxicações por amatoxinas). (b) Nefrotóxica (intoxicação por Amanitas nefrotóxicas). (c) Eritromelalgia (micetismo por espécies de Clitocybe). (d) Neurotóxica epileptogênica (intoxicação por giromitrina). (e) Cerebelar (intoxicação por Morchella spp. f) Encefalopática ou neurotóxica tardia (micetismo por Hapalopilus rutilans. Toxicidade tardia abrange as síndromes potencialmente mais graves, cujos sintomas aparecem entre 6 e 24 horas após a ingestão. Para cada síndrome, o tempo de latência, a sintomatologia, as toxinas e o mecanismo de ação (quando conhecidos) são dados a conhecer, juntamente com as espécies de macromicetos envolvidos. Às vezes, se necessário, a toxicodinâmica e as metodologias de análise são discutidas. A seção final discute os tratamentos gerais e, mais detalhadamente, os tratamentos para a abordagem terapêutica dos micetismos por amatoxinas e giromitrina, que têm sido os mais estudados de todos os analisados nessa parte 1. Essa informação é considerada de valor para o conhecimento dos bioquímicos clínicos, bem como para médicos toxicologistas e pessoal de saúde das unidades de emergência.

Implicancias clínicas de metiltransferasas de moléculas pequeñas / Clinical implications of small molecule-methyltransferases / Implicações clínicas de metiltransferases de pequenas moléculas

Se encaran las metilaciones naturales y aquellas patológicas relacionadas con disfunciones en el metabolismo de un carbono (C1) correspondiente a los ciclos de folato y de metionina. Dado que las enzimas que intervienen en este tipo de reacciones son las metiltransferasas, se analizan las correspondientes a humanos, y mamíferos en general, dependientes de S-adenosil-L-metionina (SAMe). Un papel importante corresponde a las llamadas metiltransferasas de moléculas pequeñas, las cuales fueron dejadas de lado durante años, pero han resurgido pues algunas intervienen en procesos de alteración de la percepción en humanos. En este trabajo se pone énfasis en la importancia clínica de la activación y/o inhibición de algunas metiltransferasas de moléculas pequeñas, con ejemplos referidos a: feniletanolamina-N-metiltransferasa, catecol-O-metiltransferasa (COMT), histamina-N-metiltransferasa, 5-hidroxiindol-O-metiltransferasa (HOMT) e indoletilamina-N-metiltransferasa (INMT). Se hace un análisis histórico de las metiltransferasas que actúan sobre sustratos indólicos, con énfasis en indol-N-metiltransferasas, en particular indoletilamina-N-metiltransferasa, con sus características y localización, así como su importancia en esquizofrenia. A continuación se analiza la posible etiología de la esquizofrenia, destacando las disfunciones y deterioros generados en los ciclos de folato y de metionina. En este aspecto se analizan las implicancias clínicas de la metilación, con énfasis en la disfunción serotoninérgica en esquizofrenia, ejemplificando con investigaciones de este laboratorio en pacientes y en conejos.

Natural methylations, and those pathological related with dysfunctions in one-carbon metabolism involving the folate and methionine cycles are addressed herein. Since the enzymes that catalyze these reactions are methyltransferases, we analyze those S-adenosyl-L-methionine (SAMe)-dependent enzymes occurring in humans, and mammals in general. An important role is played by the so-called small-molecule methyltransferases, which were neglected for years, but have reappeared as some of them are involved in altering perception in humans. In this work the clinical importance of the activation and/or inhibition of some small-molecule methyltransferases is emphasized, illustrated by reference to phenylethanolamine N-methyltransferase, catechol O-methyltransferase (COMT), histamine N-methyltransferase, 5-hydroxyindole O-methyltransferase (HOMT), and indoleethylamine N-methyltransferase (INMT). A historical analysis of methyltransferases acting on indole substrates is carried out, with emphasis on indole N-methyltransferases, particularly characteristics and location as well as importance in schizophrenia of indoleethylamine N-methyltransferase. Then, the possible etiopathology of schizophrenia is discussed, highlighting malfunctions and damages arising from folate and methionine cycles. In this regard clinical implications of methylation are discussed, with emphasis on serotonergic dysfunction in psychiatric disorders and schizophrenia, exemplifying with research of this laboratory in patients and rabbits.

Metilação naturais, e aqueles patológicas relacionadas com disfunções no metabolismo de um carbono que envolvem os ciclos de folato e metionina são aqui abordados. Como as enzimas envolvidas nestas reacções são metiltransferases, analisamos as enzimas dependentes de S-adenosil-L-metionina (SAMe) que ocorren nos humanos e mamíferos em geral. Um papel importante é desempenhado pelos chamadas metiltransferases de pequenas moléculas, as quais foram negligenciadas por anos, mas ressurgiram como alguns deles estão envolvidos em processos de alterações de percepção em seres humanos. Neste trabalho, a importância clínica da activação e/ou inibição de algumas metiltransferases de pequenas moléculas são enfatizados, ilustrado por referência aos phenylethanolamine N-metiltransferase, catecol O-metiltransferase (COMT), histamina N-metiltransferase, 5-hidroxi-indole O-metiltransferase (HOMT) e indoletilamina N-metiltransferase (INMT). A análise histórica do methyltransferases que actuam em substratos de indole é realizada, com ênfase em indole N-metiltransferases, principalmente indoletilamina N-metiltransferase, com suas características e localização, bem como a sua importância na esquizofrenia. Em seguida, a possível etiologia da esquizofrenia é discutido, destacando as avarias e danos gerados nos ciclos de folato e metionina. Neste aspecto são discutidas as implicações clínicas de metilação, com ênfase na disfunção serotonérgica em esquizofrenia, exemplificando com a investigação deste laboratório em pacientes e coelhos.

Función e importancia clínica de la enzima lisil-oxidasa / Role and clinical significance of the lysyl oxidase enzyme / Funções e importância clínicas da enzima lisil-oxidase

La lisil-oxidasa (LOX) es una quinoenzima que contiene cobre y lisil-tirosilquinona como cofactor. Esta amino-oxidasa actúa en la catálisis de la desaminación oxidativa de residuos de lisina en los precursores del colágeno y de elastina. Anteriormente se ha informado sobre su biosíntesis, sus propiedades catalíticas y mecanismo de reacción, cofactores e inhibidores, así como la expresión y respuesta a diversos efectores celulares. En este trabajo se analizan las funciones e implicancias clínicas de LOX ya que sus niveles aumentan en muchas enfermedades fibróticas y en algunos tumores, con lo que promueven metástasis, mientras que la expresión de la enzima está disminuida en enfermedades que involucran un deterioro en el metabolismo del cobre. LOX tiene funciones paradójicas en cáncer puesto que actúa tanto en la supresión como en la promoción tumoral. Se plantea su rol en la aterogénesis y la disfunción endotelial, en trastornos oculares, fibrosis, enfermedades iatrogénicas, regeneración ósea y aumento del riesgo de enfermedades cardiovasculares, entre otras. Se encaran los últimos avances referidos a la acción proangiogénica del cobre y las funciones de la proteína precursora de LOX, cuyos niveles de expresión están asociados con diversos tipos de cáncer.

Lysyl oxidase (LOX) is a copper-containing quinoenzyme, having lysyl-tyrosyl-quinone as cofactor. This amino oxidase catalyzes the oxidative deamination of lysine residues in collagen and elastin precursors. Its biosynthesis, catalytic properties and reaction mechanism, cofactors and inhibitors as well as expression and response to various cellular effectors have previously been reported. In the present paper, functions and clinical implications of LOX are analyzed, since LOX levels are increased in many fibrotic diseases, and in some tumors promoting metastasis, whereas the expression of the enzyme is decreased in diseases involving deterioration in copper metabolism. LOX shows paradoxical roles in cancer both suppressing and promoting tumors. The role of LOX in atherogenesis and endothelial dysfunction, eye disorders, fibrosis, iatrogenic diseases, bone regeneration, and increased risk of cardiovascular disease, among others, are addressed. Recent developments related to the proangiogenic action of copper and functions of LOX precursor protein, whose expression levels are associated with various cancers, are discussed.

A lisil oxidase (LOX) é uma quinoenzima contendo cobre e lisil-tirosil-quinona como cofator. Esta amino oxidase atua na catálise da desaminação oxidativa de resíduos de lisina de precursores de colágeno e elastina. Anteriormente foi informado sobre sua biossíntese, suas propriedades catalíticas e mecanismo de reação, cofatores e inibidores, bem como a expressão e resposta a vários efetores celulares. Neste trabalho as funções e implicações clínicas de LOX são analisadas visto que seus níveis aumentam em muitas doenças fibróticas e em alguns tumores promovendo metástases, enquanto que a expressão da enzima está reduzida em doenças que envolvem deterioração no metabolismo do cobre. LOX tem funções paradoxais em câncer, uma vez que atua tanto na supressão quanto na promoção tumoral. Discute-se ser papel na aterogênese e disfunção endotelial, distúrbios oculares, fibrose, doenças iatrogênicas, regeneração óssea e aumento do risco de doença cardiovascular, dentre outras. São encarados os últimos avanços associados com a ação pró-angiogênica do cobre e as funções da proteína precursora de LOX, cujos níveis de expressão estão associadas com vários tipos de câncer.

Flavoproteínas que actúan como amino-oxidasas: Estructura, función e importancia clínica / Flavoproteins acting as amine oxidases: Structure, function and clinical significance / Flavoproteínas atuando como amina oxidases: Estrutura, função e significado clínico

Se destaca la actividad de las flavoenzimas como amino-oxidasas, que intervienen en el metabolismo de las aminas biogénicas como biorreguladores, especialmente en el crecimiento y la diferenciación celular. La clasificación de las amino-oxidasas incluye flavoenzimas y quinoenzimas. Se analizan las amino-oxidasas que son flavoproteínas, como las monoamino-oxidasas y las poliamino-oxidasas. Se discuten las isoformas, estructuras y función de ambas, sus sustratos e inhibidores, la expresión de MAO-A y MAO-B en tejidos humanos y sus implicancias clínicas. MAO plaquetaria es un biomarcador de desórdenes mentales y neurodegenerativos. Los inhibidores selectivos de MAO-A resultaron ser eficaces antidepresivos, mientras que algunos de MAO-B se utilizan en el tratamiento de enfermedades de Parkinson y de Alzheimer. La identificación de elevadas concentraciones de poliaminas en varias enfermedades, desde cáncer y psoriasis hasta infecciones parasitarias, hace que la manipulación de su metabolismo sea un blanco terapéutico o preventivo en ciertas enfermedades. Se discute además qué poliamino-oxidasas actúan en el metabolismo de las poliaminas en humanos, frente a las presentes en plantas, bacterias y protistas. Las poliaminas y las enzimas de su metabolismo desempeñan funciones relevantes en los procesos de envejecimiento y en algunas enfermedades, como cáncer, diabetes mellitus, accidentes cerebro-vasculares, insuficiencia renal y trastornos psiquiátricos.

The activity of flavoenzymes as amine oxidases involved in the metabolism of biogenic amines as bioregulators is highlighted, particularly for cell growth and differentiation. The classification of amine oxidases includes flavoenzymes and quinoenzymes. Amine oxidases that are flavoproteins, such as monoamine oxidases and polyamine oxidases, are analyzed herein. The isoforms, structures and functions of both enzyme families, their substrates and inhibitors, the expression of MAO-A and MAO-B in human tissues, and their clinical implications are discussed. Platelet MAO is a biomarker of mental and neurodegenerative disorders. Selective MAO-A inhibitors proved to be effective antidepressants, while some MAO-B inhibitors are used for treatment of Parkinson's and Alzheimer's diseases. The identification of high concentrations of polyamines in a variety of diseases, from psoriasis to cancer and parasitic infections, makes handling their metabolism a therapeutic or preventive target for the treatment of some diseases. Also polyamine oxidase activity on polyamine metabolism in humans, compared to those present in plants, bacteria and protists,is discussed. Polyamines and the enzymes involved in their metabolism play important roles in the aging processes, as well as in certain diseases such as cancer, diabetes mellitus, stroke, kidney failure, and defined psychiatric disorders.

Foi enfatizada a atividade de flavoenzimas como as amina oxidases envolvidas no metabolismo de aminas biogênicas como biorreguladores, especialmente no crescimento e diferenciação celular. A classificação das amina oxidases inclui flavoenzimas e quinoenzimas. Amina oxidases que são flavoproteínas, tais como monoamina oxidases e poliamina oxidases, são analisadas. Isoformas, estrutura e função das duas oxidases são discutidas, os seus substratos e inibidores, a expressão de MAO-A e MAO-B em tecidos humanos e suas implicações clínicas. MAO plaquetária é um biomarcador de desordens mentais e neurodegenerativas. Os inibidores selectivos da MAO-A resultaram ser eficazes antidepressivos, embora alguns dos MAO-B sejam utilizados no tratamento da doença de Parkinson e de Alzheimer. A identificação de elevadas concentrações de poliaminas em várias doenças, desde câncer e psoríase a infecções parasitárias, faz com que a manipulação do seu metabolismo seja um alvo terapêutico ou preventivo em certas doenças. Também se discute que a poliamina oxidase atua sobre o metabolismo das poliaminas no ser humano, em comparação com aquelas presentes em plantas, bactérias e protistas. As poliaminas e enzimas do seu metabolismo desempenham papéis relevantes nos processos de envelhecimento e em algumas doenças, tais como câncer, diabetes miellitus, acidente vascular cerebral, insuficiência renal e perturbações psiquiátricas.

Lisil-oxidasa (LOX) y proteinas tipo LOX: rol de amino-oxidasas, propiedades moleculares y cataliticas / Lysyl oxidase (LOX) and LOX-like proteins: role of amino-oxidases, molecular and catalytic properties / Lisil-oxidase (LOX) e proteinas tipo LOX: papel da amino-oxidases, propriedades moleculares e catalíticas

Las amino-oxidasas pertenecen a dos grupos de proteinas: flavoenzimas y quinoenzimas. La lisil-oxidasa (LOX) es una quinoenzima que contiene cobre y lisil-tirosil-quinona como cofactor. Los niveles de LOX aumentan en muchas enfermedades fibroticas y en algunos tumores promoviendo metastasis, mientras que la expresion de la enzima esta disminuida en enfermedades que involucran un deterioro en el metabolismo del cobre. Se discute el rol de LOX como amino-oxidasa en la catalisis de la desaminacion oxidativa de residuos de lisina en los precursores del colageno y de elastina, y la participacion de los restantes miembros de esta familia genica: LOXL1, LOXL2, LOXL3 y LOXL4, asi como sus propiedades moleculares. Se analizan su biosintesis, sus propiedades cataliticas y mecanismo de reaccion, cofactores e inhibidores y la expresion y respuesta a diversos efectores celulares.

Amino-oxidases belong to two groups of proteins: flavoenzymes and quinoenzymes. Lysyl oxidase (LOX) is a copper-containing quinoenzime, having lysyl-tyrosyl-quinone as cofactor. LOX levels are increased in many fibrotic diseases, and in some tumors promoting metastasis, while the enzyme expression is decreased in diseases that involve deterioration in copper metabolism. The role of LOX as amino oxidase in catalyzing the oxidative deamination of lysine residues in precursors of collagen and elastin is discussed, as well as the participation of other members of this gene family: LOXL1, LOXL2, LOXL3, and LOXL4, and their molecular properties. The biosynthesis, catalytic properties and reaction mechanism, cofactors and inhibitors, and the expression and response to various cellular effectors are analyzed.

As amina oxidases pertencem a dois grupos de proteínas: flavoenzimas e quinoenzimas. A lisil-oxidase (LOX) é uma quinoenzima contendo cobre e lisil-tirosil-quinona como cofator. Os níveis da enzima LOX aumentam em muitas doenças fibróticas e em alguns tumores promovendo metástase, enquanto que a expressão da enzima está reduzida em doenças que envolvem a deterioração no metabolismo do cobre. Discute-se o papel de LOX como amina oxidase na catálise a desaminação oxidativa de resíduos de lisina de precursores de colágeno e de elastina, e a participação dos outros membros desta família gênica: LOXL1, LOXL2, LOXL3 e LOXL4, bem como as suas propriedades moleculares. A sua biossíntese, as suas propriedades catalíticas e mecanismo de reação, cofatores e inibidores e a expressão e resposta a diversos efetores celulares são analisados.

Investigación en Química de Productos Naturales en Argentina: Vinculación con la Bioquímica / Development and Research Trends in Chemistry of Natural Products in Argentina: Connection with Biochemistry and Clinical Biochemistry / Pesquisa em Química de Produtos Naturais na Argentina: Vinculagáo com a Bioquímica

En este trabajo se detallan las características y objetivos de la especialidad de Química de Productos Naturales, analizando los conocimientos requeridos de otras especialidades para realizar investigación en la misma. A través de un breve desarrollo histórico se puede observar la vinculación con varias ramas de la Química, como Química Orgánica, Química Biológica y Química Bioanalítica, así como Bioquímica Clínica, entre otras. Se brindan las perspectivas de esta especialidad, mostrando las tendencias en la investigación y en la industria química internacional. El trabajo multidisciplinario se evidencia en las aplicaciones presentadas en investigación.

This article is focused on the characteristics and aims of the Chemistry of Natural Products analyzing the required knowledge from other fields to carry out research. Through a brief historical development, it can be observed that it is related with various branches of Chemistry, including Organic Chemistry, Biological Chemistry and Bioanalytical Chemistry as well as Clinical Biochemistry, among others. Prospects in this field are provided, showing trends in research and in the international chemical industry. A multidisciplinar approach is evident in the research projects shown herein.

Neste trabalho sáo detalhadas as características e objetivos da especialidade de Química de Produtos Naturais, analisando os conhecimentos requeridos de outras especialidades para realizar pesquisa na mesma. Através de um breve desenvolvimento histórico é possível observar a vinculagáo com vários ramos da Química, como Química Orgánica, Química Biológica e Química Bioanalítica, bem como Bioquímica Clínica, dentre outras. Sáo oferecidas as perspectivas desta especialidade, mostrando as tendencias na pesquisa e na indústria química internacional. O trabalho multidisciplinar se evidencia nas aplicagóes apresentadas em pesquisa.

Neutralización heteróloga e interacción de amanitinas con venenos de Bothropsy Crotalus y de abeja / Heterologous neutralization and interaction of toxic amanitins with Bothrops and Crotalus venoms, and honey bee venom / Neutralização heteróloga e interação das amanitinas tóxicas com veneno de Bothrops e Crotalus e veneno de abelha

En el presente trabajo se examinó la interacción de las amanitinas de Amanita phalloides (Basidiomycetes) con los venenos de las serpientes Bothrops neuwiedi diporus ("yarará pequeña"), B. alternatus ("yarará grande"), Crotalus durissus terrificus ("serpiente de cascabel") y de la abeja mielera Apis mellifera. Se aplicaron las técnicas de Ouchterlony, inmunotransferencia, electroforesis rocket y electroforesis en gel de poliacrilamida a los anti-venenos y anti-toxinas obtenidos por inmunización en caballos y/o en conejos. Los anti­sueros de serpientes y las amanitinas reaccionaron en forma cruzada, así como el veneno de abeja y las amanitinas. Cuando los venenos de Bothrops neuwiedii diporus y Crotalus durissus terrificus se preincubaron con las amanitinas y se analizaron por electroforesis en gel de poliacrilamida-dodecilsulfato de sodio (dodecylsulfate-polyacrylamide gel electrophoresis: SDS-PAGE), algunas bandas de proteínas desaparecieron y otras se redujeron notablemente. Estos resultados revelan por primera vez la interacción y la degradación de las proteínas de los venenos de serpientes por las amanitinas. Por otra parte, la modificación del tiempo de coagulación de la sangre humana, debida a los venenos, se corrigió con los ciclopéptidos de Amanita. Estos resultados también se informan por primera vez en este trabajo. La presencia de polipéptidos tóxicos en los venenos de serpientes y abejas, así como en A. phalloides y la reactividad cruzada demostradas en este trabajo, sugieren la existencia de epítopos comunes a todos ellos. Teniendo en cuenta estas reacciones, el uso de anti-venenos heterólogos parece ser de utilidad en el tratamiento del envenenamiento.

In the present work, the interaction of the amanitins of Amanita phalloides (Basidiomycetes) with the venoms of Bothrops neuwiedi diporus ("small yarará snake"), B. alternatus ("big yarará"), Crotalus durissus terrificus ("rattlesnake"), and honey bee Apis mellifera was examined. Ouchterlony, immunotransfer, rocket-electrophoresis, and polyacrylamide gel electrophoresis techniques were applied to anti-venoms and anti-toxins obtained by immunization in horses and/or in rabbits. Snake antisera and amanitins cross-reacted as well as bee venom and amanitins. When venoms of Bothrops neuwiedii diporus and Crotalus durissus terrificus were preincubated with amanitins and analysed by sodium dodecylsulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), some protein bands disappeared and others were significantly reduced. These results reveal for the first time the interaction and degradation of proteins in snake venoms by amanitins. Moreover, the modification of the human blood clotting time due to snake venoms was corrected by the Amanita cyclopeptides. These results are also reported for the first time in this work. The occurrence of toxic polypeptides in the snake and bee venoms as well as in A. phalloides, and the cross-reactivity demostrated herein, suggest the occurrence of epitopes common to all of them. Taking into account these reactions,the use of heterologous anti-venoms seems to be of value in envenomation treatment.

No presente trabalho foi examinada a interação das amanitinas de Amanita phalloides (Basidiomy­cetes) com os venenos das serpentes Bothrops neuwiedi diporus ("jararaca-cruzeira"), B. alternatus ("urutu"), Crotalus durissus terrificus ("serpente cascavel") e da abelha-europeia Apis mellifera. Foram aplicadas as técnicas de Ouchterlony, imunotransferência, eletroforese rocket e eletroforese em gel de poliacrilamida aos anti-venenos e anti-toxinas obtidos por imunização em cavalos e/ou em coelhos. Os anti-soros de serpentes e as amanitinas reagiram em forma cruzada, bem como o veneno de abelha e as amanitinas. Quando os venenos de Bothrops neuwiedii diporus e Crotalus durissus terrificus foram incubados previamente com as amanitinas e foram analisados por eletroforese em gel de poliacrilamida-dodecilsulfato de sódio (dodecylsulfate-polyacrylamide gel electrophoresis: SDS-PAGE), algumas faixas de proteínas desapareceram e outras se reduziram notavelmente. Estes resultados revelam por primeira vez a interação e a degradação das proteínas dos venenos de serpentes pelas amanitinas. Por outra parte, a modificação do tempo de coagulação do sangue humano, devido aos venenos, se corrigiu com os ciclopeptídeos de Amanita. Estes resultados também se informam por primeira vez neste trabalho. A presença de polipeptídeos tóxicos nos venenos de serpentes e abelhas, bem como em A. phalloides e a reatividade cruzada demonstradas neste trabalho, sugerem a existência de epítopos comuns a todos eles. Levando em consideração estas reações, o uso de anti-venenos heterólogos parece ser de utilidade no tratamento do envenenamento.

Espectrometría de masas en condiciones ambientales con ionización por desorción con electrospray / Desorption electrospray ionization ambient mass spectrometry

La espectrometría de masas (MS) en condiciones ambientales es un campo nuevo de gran utilidad y de rápido crecimiento que provee espectros de masas de alta sensibilidad directamente a partir de superficies a presión atmosférica. Para ello se utilizan diversas técnicas de ionización, entre ellas: la ionización por desorción con electrospray (DESI: desorption electrospray ionization), el análisis directo en tiempo real (DART: direct analysis in real time), la ionización por desorción asistida por plasma (PADI: plasma assisted desorption ionization) y la ionización extractiva por electrospray (EESI: extractive electrospray ionization). Este trabajo se refiere en particular a los fundamentos y aplicaciones de DESI-MS con espectrometría de masas de imágenes. Entre otras aplicaciones, DESI es utilizado para el análisis directo de medicamentos y formulaciones farmacéuticas, muestras de fluidos biológicos, análisis forense, impresiones digitales, alimentos, cultivos de bacterias, identificación y distribución espacial de compuestos químicos en tejidos de origen animal y vegetal, y análisis de biomarcadores moleculares. Se destaca la posibilidad de combinación con cromatografía en capa delgada y con electroferogramas a fin de identificar mediante espectrometría de masas los compuestos presentes. Esta técnica no requiere preparación de las muestras y no implica el uso de matrices de ionización. Esto simplifica enormemente el procedimiento experimental y evita la redistribución de los analitos durante la deposición de la matriz. Se discute el análisis forense realizado con DESI-MS y DESI-MS/MS, respecto a: la detección de explosivos y agentes simulantes de guerra química en superficies sólidas cerca o a distancia del espectrómetro, análisis de telas o vestimenta en busca de explosivos y drogas, análisis de imágenes para la verificación de documentos, análisis sobre piel humana, análisis de residuos de disparos, análisis de gases tóxicos industriales y de agentes simulantes de guerra, de destilados de petróleo y de polímeros sintéticos. Se analizan las aplicaciones efectuadas en el campo de la lipidómica, proteómica y metabolómica. Por último, se brinda la información existente sobre el análisis cuantitativo realizado mediante DESI-MS.

Ambient mass spectrometry is a useful and rapidly growing new field that provides high sensitivity mass spectra directly from surfaces at atmospheric pressure. Various ionization techniques, including desorption electrospray ionization (DESI), direct analysis in real time (DART), plasma assisted desorption ionization (PADI) and extractive electrospray ionization (EESI) have been used. This paper refers particularly to the fundamentals and applications of DESI-MS based on imaging mass spectrometry. Among other applications, DESI is used for direct analysis of drugs and pharmaceutical formulations, samples of biological fluids, forensics, fingerprints, food, cultures of bacteria, identification and spatial distribution of chemicals in animal and plant tissues, and molecular biomarkers. It highlights the possibility of combination with thin layer chromatography and electropherograms to identify the compounds by mass spectrometry. This technique requires no sample preparation, and does not involve the use of matrix of ionization. It simplifies greatly the experimental procedure and avoids the redistribution of analytes during matrix deposition. The forensic analysis carried out by DESI-MS and DESI-MS/MS is discussed, including the detection of explosives and chemical warfare agents on solid surfaces near or at a distance from the mass spectrometer, analysis of fabric or clothing for explosives and drugs, image analysis for verification of documents, analysis of human skin, gunshot residue analysis, analysis of toxic gases and industrial warfare agent simulants, petroleum distillates and synthetic polymers. Aplications in the field of lipidomics, proteomics, and metabolomics are analyzed. Finally, current information on the quantitative analysis performed by DESI-MS is provided.

Estudio clínico de marcadores de hipermetilación indólica en las alteraciones de la percepción / Clinical studies of markers of the indolic hypermethylation in human perception alterations

Se estudiaron los marcadores bioquímicos en 34 pacientes psicóticos frente a controles, efectuándose: dosaje de monoaminooxidasa (MAO) plaquetaria y aminooxidasa (AO) sérica, actividad transmetilante y dosaje de N,N-dimetilindolalquilaminas urinarias: bufotenina y N,N-dimetiltriptamina (DMT). Se realizaron simultáneamente tests neuropsicológicos para evaluar los parámetros psicométricos en los mismos sujetos de estudio. Los niveles urinarios de DMT y bufotenina fueron evaluados por cromatografía de gases-espectrometría de masas y por cromatografía líquida de alta resolución. Las enzimas fueron dosadas por métodos espectrofluorimétricos. Se establecieron relaciones entre los valores estadísticamente significativos de bufotenina urinaria y MAO plaquetaria, de DMT urinaria con MAO plaquetaria y con AO sérica. Los valores estadísticamente significativos de MAO plaquetaria y los de actividad de transmetilación fueron satisfactoriamente correlacionados lográndose así categorizar el 91,1% de los 34 sujetos participantes en cuatro tipos principales. La marcada disminución de MAO plaquetaria mostró concordancia con el aumento de bufotenina y DMT, y con la alteración perceptual observada en los tests neuropsicológicos. La disminución de AO sérica fue moderada, pero acorde con la actividad transmetilante registrada. Los resultados apoyan la teoría de transmetilación patológica de la esquizofrenia y muestran que estas indolalquilaminas metiladas son marcadores de estado para estas patologías.

Biochemical markers were studied in 34 psychotic patients compared to controls, e.g., dosage of platelet monoamine oxidase (MAO) and serum amine oxidase (AO), transmethylation activity, and dosage of the urinary N,N-dimethylindolealkylamines, bufotenine and N,N-dimethyltryptamine (DMT). Neuropsychological tests were simultaneously performed to evaluate psychometric parameters in the same subjects under study. Urinary levels of DMT and bufotenine were evaluated by gas chromatography-mass spectrometry and high-performance liquid chromatography. The enzymes were dosed by spectrofluorimetric methods. Relationships were established between the statistically significant values of urinary bufotenine and platelet MAO, and of urinary DMT and both platelet MAO and serum AO. The statistically significant values of platelet MAO and those of transmethylation activity were satisfactorily correlated, thus achieving the 91.1% categorization of the 34 subjects in four main types. The sharp decrease in platelet MAO was in agreement with the increase in bufotenine and DMT, and with the perceptual alteration observed in neuropsychological tests. The decrease in serum AO was moderate, but consistent with the transmethylating activity registered. The results support the pathologic transmethylation theory of schizophrenia, and show that these N,N-methylated indolealkylamines are state markers for these pathologies.

Técnicas para determinación cuali/cuantitativa de drogas de abuso en fluidos biológicos / Techniques for qualitative and quantitative determination of drugs of abuse in biologic fluids

Se han desarrollado varios métodos para determinar drogas de abuso en orina, plasma/suero, bilis, pelo y otros en muestras clínicas y forenses. En este trabajo se discute la importancia de la aplicación de la técnica de cromatografía gas-líquido y espectrometría de masa en sus diferentes tipos, con énfasis en la preparación de la muestra. Anfetaminas, canabinoides, cocaína y benzoílecgonina, morfina y matabolitos, fenciclidina, benzodiazepinas, antidepresivos tricíclicos, barbitúricos, opiatos, anestésicos locales y metadona se han analizado y ciantificado adecuadamente mediante esta metodología.