β- N- Metilamino- L- alanina | |
Identificação | |
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Nome IUPAC | Ácido ( S ) -2-amino-3-metilaminopropanoico |
N o CAS | |
PubChem | 105089 |
SORRISOS |
C ([C @ H] (CNC) N) (O) = O , |
InChI |
InChI: InChI = 1 / C4H10N2O2 / c1-6-2-3 (5) 4 (7) 8 / h3,6H, 2,5H2,1H3, (H, 7,8) / t3- / m0 / s1 |
Propriedades quimicas | |
Fórmula bruta |
C 4 H 10 N 2 O 2 [Isômeros] |
Massa molar | 118,1344 ± 0,0049 g / mol C 40,67%, H 8,53%, N 23,71%, O 27,09%, |
Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário. | |
A β- N- metilamino- L- alanina (ou BMAA ) é um aminoácido não proteico, nervoso , relativamente estável, produzido por cianobactérias , alguns Nostocs . Também é encontrado no cérebro de pacientes que morreram de certos tipos de degeneração do sistema nervoso central .
Foi demonstrado na ilha de Guam que o BMAA pode ser fortemente acumulado na natureza em certas partes das plantas (nódulos de raiz, frutos, sementes), tendo estabelecido uma simbiose de raiz com cianofíceas e, em seguida, em animais (incluindo humanos) que consomem essas plantas. .
O BMAA é uma neurotoxina incomum, que combina vários efeitos tóxicos. Como um aminoácido não proteico, desenvolve:
Embora não haja nenhum modelo animal para estudar ALS induzida por BMAA, agora há evidências substanciais que sugerem fortemente uma ligação causal entre esta toxina bacteriana e ALS.
A ingestão de BMAA é um possível fator para dementia parkinsonnienne relacionada com esclerose lateral amiotrófica : a síndrome de Guam , síndrome atípica encontrada apenas na ilha de Guam, e permaneceu incompreendido ao longo da segunda metade do XX ° século . Além disso, o acompanhamento de casos em pacientes que há muito deixaram a ilha de Guam mostra que podem decorrer até 30 anos (e talvez mais) entre o contato com a toxina e a declaração da doença.
A toxicidade desta molécula também foi estudada in vitro em culturas de neurônios corticais.
Como é o caso de muitas toxinas bacterianas, é provável que o BMAA desempenhe um papel protetor para as bactérias que o produzem, ou mesmo para as espécies (árvores, fungos, etc.) que desenvolvem uma simbiose com essas bactérias.
As consequências ecotoxicológicas desta molécula semelhante à alanina (abreviatura: Ala ou A) são complexas e ainda mal compreendidas. São objecto de estudos, nomeadamente no que diz respeito à sua biomagnificação, que parece comprovada em certos contextos e que poderia ter sido subestimada noutros locais. Certas espécies animais parecem relativamente imunes (o morcego frugívoro da ilha de Guam, por exemplo), mas podem bioconcentrá-lo fortemente e depois transmiti-lo na cadeia alimentar, inclusive para humanos, por meio do consumo de caça para populações de caça. Isso foi demonstrado na ilha de Guam (veja abaixo).
Como os surtos de cianofíceas são cada vez mais frequentes em águas doces superficiais, incluindo lagos ou reservatórios de barragens usados para produzir água potável, a confirmação da hipótese de que esta é uma "bactéria ambiental desencadeadora" para ALS ou outras doenças neurodegenerativas pode ter enormes consequências para a segurança da saúde .
Ela leva o seu nome do fato de que, em meados do XX ° século , médicos e epidemiologistas US encontrado nesta ilha, dentro da população aborígene Chamorro , uma incidência anormalmente elevada (50 a 100 vezes mais que o normal) a uma síndrome, muito intrigante e preocupante para os epidemiologistas, evocando doenças neurodegenerativas conhecidas, mas com casos esporádicos entre os jovens (como as doenças priônicas ). Combina os sintomas da esclerose lateral amiotrófica com os da demência parkinsoniana, constituindo uma doença neurodegenerativa.
Os pesquisadores descobriram então que grandes quantidades de BMAA estavam presentes nas sementes e frutos de uma árvore local, a Cyca ( Cycas micronesica ), um tipo de palmeira que já foi muito comum na ilha. Foi então demonstrado que este BMAA foi realmente produzido por milhares de pequenas colônias de cianobactérias simbióticas abrigadas no subsolo, dentro de nódulos formados por Cycas em raízes especializadas (conhecidas como “raízes coralóides” . Na forma livre. Na natureza, a bactéria contém apenas 0,3 mcg · G -1 de BMAA, mas quando vive em simbiose com seu fuste (Cicas), produz até 120 vezes ( 2 a 37 mcg · g - 1 ). Este BMAA é transportado pela seiva para os ramos, então encontrado particularmente concentrado nos tecidos reprodutivos da árvore (9 μg / g em média na parte carnuda do sarcoteste e mais de 100 vezes mais, 1.161 μg g −1 em média, no envelope periférico da semente). Este BMAA é também encontrada na forma bioassimilável no fruto e na semente, mas em pequenas quantidades na forma livre. É na forma ligada às proteínas que está especialmente presente, até cem vezes mais concentrada, então bioassimilável. Os pesquisadores sugeriram uma ligação entre esse BMAA e a estranha síndrome de Guam, mas foram informados de que seriam necessárias toneladas de farinha das sementes ou frutos dessa árvore para acumular a quantidade de BMAA encontrada no cérebro de alguns doentes. A pesquisa foi interrompida por cerca de trinta anos e direcionada a outras explicações, nenhuma delas convincente. Além disso, essa síndrome geralmente se desenvolve por volta de várias décadas após o início da intoxicação, o que não facilita o monitoramento epidemiológico.
Várias décadas depois, percebeu-se que várias espécies de animais comidos pelo homem se alimentavam dos frutos e sementes dessa árvore: é o caso dos morcegos frugívoros ( Pteropus mariannus ), porcos e veados . Medindo seu conteúdo de BMAA, foi rapidamente observado que esses animais participam de uma rápida biomagnificação da neurotoxina na rede trófica local (até o homem, que está localizado no final da cadeia alimentar ). Morcegos frugívoros que consomem sementes e frutos de Cyca, por sua vez, bioacumulam o BMAA ( 3,556 μg · g -1 em média). E são muito apreciados pelos índios Chamorro, que os caçam e comem cozidos em creme de coco . O BMAA foi então considerado uma toxina muito estável, o suficiente para ser encontrada em grandes quantidades em morcegos frugívoros de Guam mantidos em museus. O consumo de um único morcego frugívoro fornece uma dose equivalente de BMAA do que comer 174 a 1014 kg de farinha de cicadácea. Por causa do banquete tradicional de raposas voadoras (outro nome para este morcego frugívoro), os chamorros morrem muito mais do que o ser humano médio devido à síndrome de Guam; este BMAA (ligado a proteínas) também foi encontrado nos cérebros das mortes por essas doenças degenerativas na ilha (em concentrações médias de 627 μg · g -1 , 5 mM), ao passo que não foi encontrado nos cérebros de casos de controle, nem nos cérebros de pacientes que morreram da doença de Huntington .
Essas descobertas reavivaram o interesse na hipótese de que o BMAA poderia desencadear outras doenças neurodegenerativas, especialmente porque também foi encontrado (em níveis médios de 95 μg · g -1 , 0,8 mM) nos cérebros de indivíduos norte-americanos que morreram de doença de Alzheimer , o que reforça a hipótese de um possível papel etiológico do BMAA no caso de doenças neurodegenerativas fora da ilha (e um estudo ainda contestado acha que outras plantas ou animais poderiam concentrar o BMAA). As cianobactérias são abundantes em todo o mundo. Além disso, os enxames de cianofíceas em reservatórios superficiais de água potável são cada vez mais frequentes (devido a desequilíbrios ecológicos ainda mal compreendidos, mas que parecem envolver a eutrofização das águas superficiais). Na década de 2000, ganhou espaço a hipótese de que fatores ambientais desempenham um papel importante no desenvolvimento de doenças neurodegenerativas. Em particular, certas cepas de cianobactérias são potencialmente (e de uma forma comprovada em Guam) uma fonte de BMAA ambiental que pode ser transportada em água potável, ou bioconcentrada, então envolvida na doença de Alzheimer, ALS ( esclerose lateral amiotrófica ) ou doença de Parkinson em indivíduos com predisposição genética à incapacidade de prevenir o acúmulo de proteínas ligadas ao BMAA no cérebro, hipótese aventada por alguns autores, mas que ainda não foi confirmada (por exemplo, por traçado isotópico e / ou por epidemiológicos sólidos (e estudos ecoepidemiológicos ).