Roles patogénicos de los melaninas fúngicos

RESUMEN Los melaninas representan factores de virulencia para varios hongos patógenos; el número de ejemplos está en aumento. Así, los mutantes albinos de varios géneros (en un caso, mutados precisamente en la enzima melanizante) exhiben menor virulencia en ratones. Consideramos el fenómeno en relación con las propiedades químicas conocidas de la melanina, comenzando con la biosíntesis a partir de precursores de orto-hidroquinona que, al ser oxidados enzimáticamente a quinonas, se polimerizan espontáneamente a melanina. Se deduce que los intermediarios melanizantes son reactivos de entrecruzamiento; la melanización estabiliza la pared celular externa contra la hidrólisis y se cree que determina la semipermeabilidad en el ram osmótico (el appresorio) de ciertos patógenos vegetales. Las melaninas poliméricas sufren reacciones de oxidación-reducción reversibles entre los estados de oxidación de quinona que penetran la pared celular y hidroquinona, y así representan amortiguadores redox poliméricos; utilizando oxidantes fuertes, es posible titular la melanina en células vivas y así demostrar la protección conferida por la melanina en varias especies. La cantidad de amortiguación por célula aproximadamente neutraliza la cantidad de oxidante generado por un solo macrófago. Además, el estado de oxidación intermedio, la semiquinona, es un radical libre muy estable y se cree que atrapa electrones desaparejados. Hemos sugerido que el estado de oxidación de la melanina externa puede ser regulado por Fe(II) externo. Una hipótesis independiente sostiene que en Cryptococcus neoformans, una función importante de la enzima melanizante (aparte de la melanización) es la oxidación de Fe(II) a Fe(III), evitando así la generación del radical hidroxilo dañino a partir de H 2 O 2. Así, los problemas en la patogénesis fúngica han llevado a evoluciones de hipótesis sobre el funcionamiento de la melanina.