• aldoso reduttasi (aldose reductase)
• D-glucosio (D-glucose)
• L-idoso (L-idose)

L'aldoso reduttasi (AR; 1.1.1.21) è un enzima citosolico NADPH-dipendente, appartenente alla superfamiglia delle aldo-cheto reduttasi, che catalizza la riduzione di numerose aldeidi di natura sia idrofilica che idrofobica. L'AR catalizza la prima tappa della "via dei polioli", nella quale il glucosio è ridotto a sorbitolo; quest'ultimo viene successivamente convertito in fruttosio ad opera della sorbitolo deidrogenasi, con una reazione NAD+-dipendente. A causa dell'affinità relativamente bassa dell'AR per il glucosio, in condizioni normoglicemiche la via dei polioli non assume particolare rilevanza; in condizioni iperglicemiche si assiste ad un aumento del flusso di glucosio attraverso questo pathway. Ciò determina una serie di alterazioni che includono uno squilibrio osmotico, dovuto all'accumulo intracellulare di sorbitolo, una riduzione delle capacità antiossidanti legate allo incremento nel consumo di NADPH ed un aumento di fruttosio che risulta essere un potente agente glicante. Tutti questi eventi sono ritenuti tra i più rilevanti nel determinare l'insorgenza delle cosiddette "complicanze diabetiche", che comprendono cataratta, retinopatie, neuropatie e nefropatie. Per questi motivi, l'AR rappresenta un interessante target per l'identificazione di inibitori specifici che possano svilupparsi come farmaci contro tali complicanze. Tuttavia lo studio in vitro della reazione di riduzione del glucosio è reso particolarmente difficoltoso dalla bassa affinità che l'enzima esibisce per questo aldoso. I risultati riportati in questa tesi mostrano che l'AR è in grado di utilizzare come substrato l'L-idoso, un epimero in C5 del D-glucosio. Sia l'enzima isolato dal cristallino bovino che l'enzima ricombinante di placenta umana mostrano essenzialmente gli stessi valori di kcat per i due aldosi. Al contrario la KM per l'L-idoso risulta significativamente più bassa, per entrambi gli enzimi, rispetto a quella esibita per il glucosio. La maggior affinità che l'enzima esibisce per l'L-idoso rispetto al D-glucosio è spiegata in termini di contenuto di aldeide libera presente nei due zuccheri. L'L-idoso viene quindi proposto come substrato alternativo al D-glucosio negli studi di caratterizzazione cinetica dell'enzima.