KYSELINA ARACHIDÓNOVÁ: FUNKCIE, STRAVA, KASKÁDA - BIOLÓGIE - 2024

Kyselina arachidonová je zlúčenina 20 atómov uhlíka. Je to polynenasýtená mastná kyselina, pretože má medzi svojimi uhlíkmi dvojité väzby. Tieto dvojité väzby sú v polohe 5, 8, 11 a 14. Vďaka polohe svojich väzieb patria do skupiny omega-6 mastných kyselín.

Všetky eikosanoidy - lipidové molekuly zapojené do rôznych ciest so životne dôležitými biologickými funkciami (napr. Zápal) - pochádzajú z tejto 20-uhlíkovej mastnej kyseliny. Väčšina kyseliny arachidónovej sa nachádza vo fosfolipidoch bunkovej membrány a môže sa uvoľňovať radom enzýmov.

Kyselina arachidónová sa podieľa na dvoch dráhach: cyklooxygenázová dráha a lipoxygenázová dráha. Prvý spôsob vedie k tvorbe prostaglandínov, tromboxánov a prostacyklínu, zatiaľ čo druhý generuje leukotriény. Tieto dve enzymatické dráhy nesúvisia.

Vlastnosti

Kyselina arachidónová má širokú škálu biologických funkcií, medzi ktoré patria:

- Je neoddeliteľnou súčasťou bunkovej membrány a poskytuje jej plynulosť a flexibilitu potrebnú pre normálnu funkciu bunky. Táto kyselina tiež podlieha deacylačným / reacylačným cyklom, keď sa v membránach nachádza ako fosfolipid. Tento proces sa tiež nazýva Landsov cyklus.

- Nachádza sa najmä v bunkách nervového, kostrového a imunitného systému.

- V kostrovom svale pomáha pri jeho oprave a raste. Proces nastáva po fyzickej aktivite.

- Biologický význam majú nielen metabolity vyrobené touto zlúčeninou. Kyselina vo svojom voľnom stave je schopná modulovať rôzne iónové kanály, receptory a enzýmy, buď ich aktivovať alebo deaktivovať rôznymi mechanizmami.

- Metabolity odvodené od tejto kyseliny prispievajú k zápalovým procesom a vedú k tvorbe mediátorov zodpovedných za riešenie týchto problémov.

- Voľná ​​kyselina spolu s jej metabolitmi podporuje a moduluje imunitné reakcie zodpovedné za rezistenciu voči parazitom a alergiám.

Kyselina arachidónová v potrave

Kyselina arachidónová všeobecne pochádza zo stravy. Je hojný v produktoch živočíšneho pôvodu, v rôznych druhoch mäsa, vajec, okrem iných potravín.

Jeho syntéza je však možná. Na jeho uskutočnenie sa ako prekurzor používa kyselina linolová. Jedná sa o mastnú kyselinu, ktorá má 18 atómov uhlíka vo svojej štruktúre. Je to esenciálna mastná kyselina v potrave.

Kyselina arachidónová nie je nevyhnutná, ak je k dispozícii dostatok kyseliny linolovej. Táto sa nachádza vo významných množstvách v potravinách rastlinného pôvodu.

Kaskáda kyseliny arachidónovej

Rôzne stimuly môžu podporovať uvoľňovanie kyseliny arachidónovej. Môžu byť hormonálneho, mechanického alebo chemického typu.

Uvoľňovanie kyseliny arachidónovej

Akonáhle je vzhľadom k nutné signál, kyselina sa uvoľní z bunkovej membrány pomocou enzýmu fosfolipázy ₂ (PLA2), ale doštičiek, okrem toho, že PLA2, majú tiež fosfolipázy C.

Kyselina samotná môže pôsobiť ako druhý posol, pričom môže modifikovať ďalšie biologické procesy, alebo sa môže premeniť na rôzne eikosanoidné molekuly nasledujúcimi dvoma rôznymi enzymatickými cestami.

Môže sa uvoľňovať rôznymi cyklooxygenázami a získajú sa tromboxány alebo prostaglandíny. Podobne sa môže nasmerovať na lipoxygenázovú dráhu a ako deriváty sa získajú leukotriény, lipoxíny a hepoxilíny.

Prostaglandíny a tromboxány

Oxidácia kyseliny arachidónovej sa môže uberať cestou cyklooxygenácie a PGH syntetázy, ktorej produkty sú prostaglandíny (PG) a tromboxán.

Existujú dve cyklooxygenázy v dvoch samostatných génoch. Každý vykonáva špecifické funkcie. Prvý, COX-1, je kódovaný na chromozóme 9, nachádza sa vo väčšine tkanív a je konštitutívny; to znamená, že je vždy prítomná.

Naopak, COX-2 kódovaný na chromozóme 1 sa objavuje hormonálnym pôsobením alebo inými faktormi. Ďalej COX-2 súvisí so zápalovými procesmi.

Prvými produktmi, ktoré sa generujú katalýzou COX, sú cyklické endoperoxidy. Následne enzým produkuje okysličovanie a cyklizáciu kyseliny za vzniku PGG2.

Postupne rovnaký enzým (ale tentoraz so svojou peroxidázovou funkciou) pridáva hydroxylovú skupinu a premieňa PGG2 na PGH2. Iné enzýmy sú zodpovedné za katalýzu PGH2 na prostanoidy.

Funkcie prostaglandínov a tromboxánov

Tieto lipidové molekuly pôsobia na rôzne orgány, ako sú svaly, krvné doštičky, obličky a dokonca aj kosti. Zúčastňujú sa tiež na mnohých biologických udalostiach, ako je napríklad horúčka, zápal a bolesť. Majú tiež úlohu vo sne.

Konkrétne COX-1 katalyzuje tvorbu zlúčenín, ktoré súvisia s homeostázou, cytoprotekciou žalúdka, reguláciou vaskulárneho a vetvového tonusu, kontrakciami maternice, funkciami obličiek a agregáciou krvných doštičiek.

Preto väčšina liekov proti zápalom a bolesti pôsobí blokovaním cyklooxygenázových enzýmov. Niektoré bežné lieky s týmto mechanizmom účinku sú aspirín, indometacín, diklofenak a ibuprofén.

leukotriény

Tieto tri molekuly dvojitej väzby sú produkované enzýmom lipoxygenáza a sú vylučované leukocyty. Leukotriény môžu v tele zostať asi štyri hodiny.

Lipoxygenáza (LOX) inkorporuje molekulu kyslíka do kyseliny arachidónovej. Pre ľudí je opísaných niekoľko LOX; v tejto skupine je najdôležitejší 5-LOX.

5-LOX vyžaduje pre svoju aktivitu prítomnosť aktivačného proteínu (FLAP). FLAP sprostredkuje interakciu medzi enzýmom a substrátom, čo umožňuje reakciu.

Funkcie leukotriénov

Klinicky majú dôležitú úlohu v procesoch súvisiacich s imunitným systémom. Vysoké hladiny týchto zlúčenín sú spojené s astmou, nádchou a inými poruchami precitlivenosti.

Neenzymatický metabolizmus

Rovnakým spôsobom sa metabolizmus môže uskutočňovať neenzymatickými cestami. To znamená, že skôr uvedené enzýmy nefungujú. Ak dôjde k peroxidácii - dôsledkom voľných radikálov - vznikajú izoprostány.

Voľné radikály sú molekuly s nepárovými elektrónmi; preto sú nestabilné a musia reagovať s inými molekulami. Tieto zlúčeniny sú spojené so starnutím a chorobami.

Isoprotány sú zlúčeniny celkom podobné prostaglandínom. Čo sa týka spôsobu ich výroby, sú znakmi oxidačného stresu.

Vysoké hladiny týchto zlúčenín v tele sú indikátormi choroby. V fajčiaroch sú hojné. Tieto molekuly tiež súvisia so zápalom a vnímaním bolesti.

Referencie

1. Cirilo, AD, Llombart, CM, a Tamargo, JJ (2003). Úvod do terapeutickej chémie. Edície Díaz de Santos.
2. Dee Unglaub, S. (2008). Ľudská fyziológia integrovaný prístup. Štvrté vydanie. Panamerican Medical Publishing House.
3. del Castillo, JMS (Ed.). (2006). Základná výživa ľudí. Univerzita vo Valencii.
4. Fernández, PL (2015). Velazquez. Základná a klinická farmakológia. Panamerican Medical Ed.
5. Lands, WE (vyd.). (2012). Biochémia metabolizmu kyseliny arachidónovej. Springer Science & Business Media.
6. Tallima, H. a El Ridi, R. (2017). Kyselina arachidónová: fyziologické úlohy a potenciálne zdravotné výhody. Recenzia. Žurnál pokročilého výskumu.