Acide oxalyldiaminopropionique

L'ODAP active les récepteurs AMPA qui peuvent induire une excitotoxicité, ou une hyperstimulation des récepteurs du glutamate. La libération de glutamate en quantité excessive, soit en une fois, soit au cours d'une période de temps prolongée, conduit à des niveaux accrus de Ca²⁺ dans le cytoplasme. Puisque Ca²⁺ est la molécule de signalisation pour la libération du glutamate dans les synapses, cela peut entraîner une potentialisation du cycle de libération du glutamate et la propagation de dégâts excitotoxiques aux neurones voisins. À l'intérieur du neurone, le Ca²⁺ en excès quitte le cytoplasme pour entrer dans la mitochondrie ou le réticulum endoplasmique (RE), ce qui peut conduire à une accumulation des protéines mal pliées ou dépliées dans le RE et finalement à la mort cellulaire dans les deux cas. En plus de son action comme agoniste, on a prouvé que l'ODAP est transporté dans la cellule par un antiport qui transporte simultanément le glutamate dans la synapse[7].

Le deuxième effet biologique de l'ODAP est le stress oxydatif. Les dérivés réactifs de l'oxygène (DRO) sont générées dans les mitochondries au cours du métabolisme, et le corps dispose de mécanismes pour neutraliser ces molécules avant qu'elles ne causent des dégâts. Le stress oxydatif résulte d'une perturbation du fonctionnement normal de ces processus. Un antioxydant dans la voie neutralisante est le glutathion (GSH), dont la synthèse nécessite des acides aminés soufrés (méthionine et cystéine) comme précurseurs. On estime que l'ODAP, peut-être en raison de l'excitotoxicité induite, réduit l'ingestion de cystéine à travers son antiport. Cela inhibe la synthèse de GSH, conduisant à une augmentation de la production de DRO et des dégâts dans les mitochondries. Les neurones moteurs peuvent être les plus sensibles à l'intoxication par l'ODAP car ils présentent une plus grande dépendance vis-à-vis de la méthionine précurseur du GSH. En outre, Lathyrus sativus est une espèce déficiente en acides aminés soufrés, ce qui augmente les effets de l'ODAP au niveau du récepteur sur la production de GSH lorsqu'il est ingéré[7].

Chez Lathyrus sativus, l' ODAP est synthétisé chez les jeunes plants à partir du précurseur (β-isoxazoline-5-on-2-yl)-alanine, également connu sous le nom de BIA. Le BIA n'a pas été détecté dans les organes de plantes adultes ni dans les graines mûrissantes. La voie de synthèse commence par la formation de BIA à partir de l'O-acétyl-L-sérine (OAS) et de l'isoxazoline-5-on. Une ouverture de cycle conduit à la formation d'un intermédiaire à courte durée de vie, le 2,3-L-diaminopropanoïque (DAPRO) qui est ensuite oxalylisé par l'oxalyl-coenzyme A pour former l'ODAP[8].

Voie de biosynthèse de l'ODAP chez Lathyrus sativus.

L'ODAP peut être synthétisé à partir de l'acide L-α, β-diaminopropionique et de l'oxalate de diméthyle à un pH de 4,5 à 5. L'oxyde cuivrique peut être utilisé pour protéger temporairement le groupe α-NH2 de l'acide L-α, β-diaminoproprionique au cours de la réaction[3].

Une voie de synthèse chimique de l'ODAP.