Plant peroxisomes: A nitro-oxidative cocktail

Resumo

Embora os peroxissomos sejam organelas muito simples, a pesquisa em diferentes espécies tem nos proporcionado uma compreensão de sua importância em termos de viabilidade celular. Além do papel significativo desempenhado pelos peroxissomos vegetais no metabolismo de espécies reativas de oxigênio (ERO), dados reunidos nas últimas duas décadas mostram que essas organelas são uma fonte endógena de óxido nítrico (NO) e moléculas relacionadas chamadas espécies reativas de nitrogênio (ERN). Moléculas como NO e H₂O₂ atuam como sinais retrógrados entre os diferentes compartimentos celulares, facilitando assim a adaptação celular integral a mudanças fisiológicas e ambientais. No entanto, sob condições nitro-oxidativas, parte dessa rede pode ser sobrecarregada, possivelmente levando a dano celular e até mesmo à morte celular. Esta revisão tem como objetivo atualizar nosso conhecimento sobre o metabolismo de ERO/ERN, cujo importante papel nos peroxissomos vegetais ainda é subestimado. No entanto, essa abordagem pioneira, na qual elementos-chave como β-oxidação, superóxido dismutase (SOD) e NO foram descritos principalmente em relação aos peroxissomos vegetais, também pode ser usada para explorar peroxissomos de outros organismos.

Abstract

Although peroxisomes are very simple organelles, research on different species has provided us with an understanding of their importance in terms of cell viability. In addition to the significant role played by plant peroxisomes in the metabolism of reactive oxygen species (ROS), data gathered over the last two decades show that these organelles are an endogenous source of nitric oxide (NO) and related molecules called reactive nitrogen species (RNS). Molecules such as NO and H2O2 act as retrograde signals among the different cellular compartments, thus facilitating integral cellular adaptation to physiological and environmental changes. However, under nitro-oxidative conditions, part of this network can be overloaded, possibly leading to cellular damage and even cell death. This review aims to update our knowledge of the ROS/RNS metabolism, whose important role in plant peroxisomes is still underestimated. However, this pioneering approach, in which key elements such as β-oxidation, superoxide dismutase (SOD) and NO have been mainly described in relation to plant peroxisomes, could also be used to explore peroxisomes from other organisms.