Арахидоновая кислота образуется из. Арахидоновая кислота: свойства, формула, биологическая роль

Арахидоновая кислота образуется из. Арахидоновая кислота: свойства, формула, биологическая роль

Арахидоновая кислота (АК) представляет собой жирную кислоту класса омега-6, являясь базовой жирной кислотой при рассмотрении соотношения омега-3 к омега-6 жирным кислотам (относительно жирных кислот рыбьего жира). Является провоспалительной и иммуноподдерживающей.

Фармакологическая группа: омега-6 жирные кислоты
Фармакологическое действие:синтез простагландинов; увеличение притока крови к мышцам, увеличение местной чувствительности к IGF-L и , поддержка спутниковой активации клетки, пролиферация и дифференцировка клеток и увеличение общего уровня синтеза белка и обеспечение роста мышц.

Общая информация

Арахидоновая кислота (5-цис,8-цис,11-цис,14-цис-эйкозантетраеновая кислота) – омега-6 жирная кислота, служащая в качестве основного строительного блока для синтеза простагландинов (например, PGE2 и PGF2a). Эти простагландины являются неотъемлемой частью белкового обмена и мышечного строительства, и выполняют такие важные функции, как увеличение притока крови к мышцам, увеличение местной чувствительности к IGF-L и , поддержка спутниковой активации клетки, пролиферация и дифференцировка клеток и увеличение общего уровня синтеза белка и обеспечение роста мышц. Арахидоновая кислота служит в качестве основного термостата для оборота простагландинов в скелетной мышечной ткани, а также отвечает за инициирование многих непосредственных биохимических изменений, возникающих в ходе выполнения упражнений на сопротивление, которые, в конечном счете, приводят к гипертрофии мышц. Таким образом, арахидоновая кислота является высоко анаболическим веществом.
Среди большого разнообразия добавок для спортсменов и бодибилдеров арахидоновая кислота, наряду с белком, является незаменимым веществом для роста мышц.

Не путать с: линолевой кислотой (родительская омега-6 жирная кислота).

Стоит отметить:

    Возможно, что арахидоновая кислота может усугублять воспаление суставов и болевые ощущения.

Представляет собой:

    Образующее мышцы вещество.

Не сочетается с:

    Добавками рыбьего жира (происходит вмешательство в соотношение омега-3 к омега-6 в пользу омега-6).

Арахидоновая кислота: инструкция по применению

На данный момент недостаточно сведений для того, чтобы рекомендовать какую-либо идеальную дозировку арахидоновой кислоты, но эпизодически принято использовать дозировку около 2000 мг, принимаемую за 45 минут до физических нагрузок. Неясно, если эта дозировка является оптимальной, или какое время она является активной. Стоит также отметить, что для лиц с хроническими воспалительными заболеваниями, например, ревматоидным артритом или воспалительными заболеваниями кишечника, идеальная дозировка арахидоновой кислоты может быть изменена в сторону уменьшения. В состояниях воспалительных заболеваний употребление арахидоновой кислоты может быть противопоказано.

Источники и структура

Источники

Арахидоновая кислота (АК) является наиболее биологически соответствующей омега-6 жирной кислотой, и в липидной мембране клетки представляет собой жирную кислоту, которая конкурирует с двумя жирными кислотами рыбьего жира (ЭПК и ДГУ) в определении соотношения омега-3 к омега-6 жирным кислотам. Текущие данные показывают, что употребление 50-250 мг арахидоновой кислоты в день с некоторыми другими источниками в целом составляет 500 мг в день; употребление арахидиновой кислоты обычно является меньшим, чем у вегетарианцев . Пищевые источники арахидоновой кислоты включают:

Арахидоновая кислота содержится в видимом жире мясных продуктов на том же уровне, что и мясе; несмотря на вышеуказанные показатели, неизвестно, что происходит с арахидоновой кислотой в процессе готовки . Некоторые исследования отмечают увеличение жирных кислота в расчёте на массу в процессе приготовления, в то время как другие не отмечают каких-либо значительных отличий (относительно других жирных кислот). Арахидоновая кислота в натуральном виде содержится в продуктах питания, преимущественно в продуктах животного происхождения. Если арахидоновая кислота отсутствует в рационе питания, линолевая кислота (родительская омега-6 жирная кислота, обнаруживаемая в продуктах животного происхождения) может использоваться для выработки арахидоновой кислоты в организме. Концентрации АК в организме соответствуют нелинейному дозозависимому отношению с употреблением линолевой кислоты (родительская омега-6 жирная кислота) из рациона питания, где рацион питания человека, состоящий из менее, чем 2% линолевой кислоты, способствуют увеличениям плазменных показателей арахидоновой кислоты при употреблении дополнительных добавок линолевой кислоты; при доле в 6% (классический западный рацион питания) такого выявлено не было. С другой стороны, пищевое употребление арахидоновой кислоты дозозависимым образом увеличивает арахидоновую кислоту в плазме крови . Линолевая кислота (родительская омега-6 жирная кислота), получаемая из пищи, может увеличивать плазменные уровни арахидоновой кислоты, что показывает то, как омега-6 жирные кислоты опосредуют свои эффекты. По-видимому, на данном этапе отмечается так называемый лимит, и употребление арахидоновой кислота позволяет его обойти, дозозависимым образом увеличивая плазменные концентрации арахидоновой кислоты. Снижение доли арахидоновой кислоты в рационе незначительно (244% вместо 217%) увеличивает количество ЭПК, содержащихся в мембранах эритроцитов (при употреблении рыбьего жира) без влияния на ДГК.

Биосинтез

Арахидоновая кислота является причиной того, что линолевая кислота (пищевой источник омега-6 жирных кислот) имеет статус незаменимой жирной кислоты, так как наличие последней требуется в рационе для превращения в ранее указанную. Кроме того, арахидоновая кислота может вырабатываться в качестве катаболита анандамида (один из главных эндогенных каннабиноидов, действующих на каннабиноидную систему, также известный как арахидоноилэтаноламид) за счёт фермента FAAH , может также оказывать некоторые схожие с анандамидом свойства, например, действие на рецепторы TRPV4. Эндоканнабиноид 2-арахидоноилглицерин может также гидролизироваться в арахидоновую кислоты за счёт моноацилглицеринлипазы или аналогичных эстераз . Арахидоновая кислота также вырабатывается с организме при разрушении каннабиноидов.

Регуляция

У пожилых крыс и людей отмечаются меньшие уровни арахидоновой кислоты в организме и нейронах (в плазменных мембранах), что связано с более низкой активностью ферментов биосинтеза, которые преобразуют линолевую кислоту в арахидоновую кислоту. Арахидоновая кислота, по-видимому, снижена у пожилых субъектов в сравнении с более молодыми субъектами за счёт более низкого превращения линолевой кислоты из пищевых продуктов в арахидоновую кислоту.

Эйкозаноиды

Биологическая активация эйкозаноидов

Эйкозаиноды представляют собой метаболиты жирных кислот, которые получают или из арахидоновой кислоты, или из эйкозапентаеновой кислоты и докозагексаеновой кислоты (ЭПК и ДКГ, две жирные кислоты рыбьего жира, принадлежат к классу омега-3 жирных кислот). ДГК, ЭПК и АК, как правило, содержатся в середине триглицеридов позвоночника (в связывающем sn-2 положении) и, таким образом, представлены в свободной форме в мембране, в то время как фермент фосфолипазы А2 активируется; когда этот фермент активируется (припадки , ишемия, стимуляция NMDA-рецептора, а также различные воспалительные цитокины, например, ИЛ-1бета , TNF-альфа, PMA и клетки-стрессоры), а также за счёт недискриминационной природы фермента фосфолипазы А2 (высвобождая ДГК / ЭПК и АК с такой эффективностью), число вырабатываемых эйкозаиноидов зависит от показателя соотношения омега-3 к омега-6 жирных кислот в мембране клеток. Эйкозаноиды представляют собой молекул воздействия, получаемые из длинных цепей жирных кислот, и эйкозаноиды из арахидоновой кислоты высвобождаются из одного и того же фермента, что и жирные кислоты рыбьего жира. Этот этап определяет, какие эйкозаноиды будут использованы в клеточном воздействии, являясь механизмом, лежащим в основе важности пищевого соотношения омега-3 к омега-6 жирным кислотам (так как эйкозаноиды, высвобождаемые в клетке, отражают показатель соотношения в мембране). Подобно жирным кислотам рыбьего жира, арахидоновая кислота может следовать одному из трёх путей высвобождения из мембраны, а именно:

    ЦОГ-зависимый путь для получения PGH2 (родитель простагландинов, и все простагландины представляют собой производные этого пути); простагландины являются сигнальными молекулами с пентациклической структурой (пятиугольной) в боковой цепи жирных кислот;

    LOX-зависимый путь, в ходе которого вырабатываются липоксины и лейкотриены;

    P450 путь, который является дальнейшим субъектом или фермента эпоксигеназы (для выработки эпоксиэйкозатриеновых кислот или EET), или фермента гидроксилазы (для выработки гидроксизаэйкозатриеновых кислот или HETE).

Арахидоновая кислота может принимать один из трёх путей после своего высвобождения; ЦОГ-зависимый путь (для простагландинов), LOX-зависимый путь (для липоксинов и лейкотриенов) или один из двух маршрутов P450 пути для образования EET или HETE. Все эти классы сигнальных молекулы известны как омега-6 эйкозаноиды.

Простагландины

После высвобождения из клеточной мембраны за счёт фосфолипазы А2, арахидоновая кислота превращается в простагландин Н2 (PGH2) за счёт синтаз 1 и 2 эндопероксид Н (альтернативные название для ферментов циклооксигенгазы ЦОГ1 и ЦОГ2); в ходе этого процесса отмечается использование молекул кислорода для превращения арахидоновой кислоты в нестабильный промежуточный перекисный продукт PGG2, который затем пассивно превращается в PGH2; PGH2 служит в качестве промежуточного родительского вещества для всего полученных из АК простагландинов (подмножество эйкозаноидов). Этот первый этап синтеза эйкозаноидов является одной из причин противовоспалительных и антитромбоцитарных эффектов ингибиторов ЦОГ (например, аспирина), что предотвращает эйкозаноиды АК от снижения выработки PGH2 . В отношении ферментов, которые опосредуют это преобразование, ЦОГ2 является индуцируемой формой, которая может активироваться в ответ на воспалительные стрессов в течение 2-6 часов в различных клетках , хотя это может выражаться в базальных условиях в некоторых клетках (клетках головного мозга, яичек, почек, известны как плотные пятна), в то время как ЦОГ1 лишь в целом выражается во всех клетках; это происходит за счёт вариации ЦОГ2, который является индуцируемым вариантом, а ЦОГ1 представляет собой конститутивный вариант. Арахидоновая кислота (АК) высвобождается из клеточной мембраны за счёт фосфолипазы А2, затем превращаясь в PGH2 (простаглиндин) за счёт одного из двух ферментов ЦОГ. Ингибирование этого этапа ингибирует выработку всех получаемых из АК эйкозаинодов, и затем PGH2 синтезируется, переходя к другим эйкозаноидам. PGH2 может превращаться в простагландин D2 за счёт фермента простагландин D синтазы (в присутствии сульгидрильных соединений), и PDG2, как известно, воздействует за счёт рецептора DP2 (изначально изучен на Т-клетках и известен как CRTh2 , относится к GRP44, связываясь с белками Gi или G12). В этом смысле и за счёт передачи сигналов через его рецептор, PGD2 является биологически активным. PGD2 может превращаться в PGF2альфа, который связывается со своим рецептором (рецептор PGF2альфа), как и с рецептором DP2, хотя в 3,5 раза слабее, чем с PGF2. Изомер PGF2альфа, известный как 9альфа, 11бета-PGF2 может также быть получен из PGD2 , являясь эквивалентом с эффективностью рецептора DP2. PGH2 может превращаться в простагландин D2, который является одним из нескольких метаболических «ветвей» простагландинов. После превращения в PGD2, происходит дальнейший метаболизм 9альфа, 11бета-PGF2 и PGF2альфа, который может вызывать проявление эффектов всех трёх молекул. PGH2 (родительский простагландин) может так превращаться в простагландин Е2 (PGE2) за счёт фермента PGE синтазы (из которых мембрана связывается с mPGES-1 и mPGES-2 и цитозольным cPGES), причём дальнейший метаболизм PGE2 приводит к образованию PGF2. Интересно, что селективное ингибирование индуцируемого фермента (mPGES-1), по-видимому, ослабляет выработку PGE2 без воздействия на снижения концентраций других простагландинов PGH2, что недискриминационным образом подавляет ферменты ЦОГ, которые, в свою очередь, подавляют все простагландины; ингибирование выработки PGE2 вызывает небольшую рекомпенсацию и увеличение уровней PGI2 (за счёт ЦОГ2) . PGE2, как правило, вовлечён в природу боли, поскольку она выражает с помощью сенсорных нейронов, воспалений, а также потенциальной потерей мышечной массы. Существует четыре рецептора для простагландина E2, которые называются EP1-4, каждый из которых является рецептором G-белков. EP1 соединён с Gq/11 белком, и его активация может увеличить активность фосфолипазы С (вырабатывая IP3 и диацилглицерин за счёт активации протеинкиназы C). Рецепторы EP2 и EP4 в сочетании с Gs-белком могут активировать аденил циклазу (креатин cAMP и активация проетеинкиназы А). Рецепторы EP3, по-видимому, являются чуть более сложными (время сращивания альфа, бета и гамма вариантов; EP3альфа, EP3бета и EP3гамма), все в сочетании с Gi, что подавляет активность аденилциклазы (и, таким образом, выступает против EP2 и EP4), за исключением EP3гамма, который соединяется с белками Gi и Gs (ингибирование и активация аденилциклазы) . Группа ферментов, известных как PGE-синтаза, но, в особенности, mPGES-1, превращает родительский простагландин в PGE2, который играет роль в способствовании воспалению и восприятию боли. PGE2 активирует рецепторы простагландина E (EP1-4). PGH2 (родительский простагландин) может быть субъектом фермента синтазы простациклина и может преобразовываться в метаболит, известный как простациклин или PGI2, который затем превращается в 6-кето-PGF1альфа (затем превращается в мочевой метаболит, известный как 2,3-динор-6-кето Простагландин F1альфа). PGI2, как известно, активирует рецептор I простаноид (PI), который экспрессируется в эндотелии, почках, тромбоцитах и головном мозге . Выработка простациклина ослабляет про-тромбоцитную функцию тромбоксанов (смотрите следующий раздел). PGH2 может превращаться в PGI2, который также называется простациклином, и затем этот простагландин воздействует за счёт рецептора PI. Отмечается некоторая связь с классом простагландинов, которая всё также базируется на родительском простагландине, когда PGH2 выступает субъектом фермента, известного как тромбоксансинтаза, который превращается в тромбоксан А2. Тромбоксан А2 (TxА2) воздействует через рецепторы T-простаноиды (TP), которые являются связанными с G-белками рецепторами с двумя сплайс-вариантами (TPальфа и TPбета), связанными с Gq, G12/13. Тромбоксан А2 больше всего известен за счёт своей выработки в активированным тромбоцитах в те периоды, когда тромбоциты стимулируются, и арахидоновая кислота высвобождается, а её подавление ингибиторами ЦОГ (а именно аспирином) лежит в основе антитромбоцитарных эффектов ингибирования ЦОГ. Тромбоксан А2 является метаболитом родительского простагландина (PGH2), который действует на Т-простаноидные рецепторы, наиболее известных как образующих тромбоциты, усиливая свёртываемость крови (ингибирование тромбоксана А2 лежит в основе антитромбоцитарного благотворного влияния аспирина).

Эпокси / Гидроксиэйкозатриеновые кислоты

Эпоксиэйкозатриеновые кислоты (EET) представляют собой эйкозаноидные метаболиты, которые вырабатываются в тот момент, когда арахидоновая кислота является субъектом P450 пути и затем сразу же субъектом фермента эпоксигеназы; гидроксиэйкозатриеновые кислоты (HETE) также являются метаболитами P450 пути, но субъектами фермента гидроксилазы вместо фермента эпоксигеназы. HETE включает преимущественно 19-HETE и 20-HETE. EET включает 5,6-EET (которые превращаются в 5,6-DHET за счёт растворимого фермента эпоксидной гидроксилазы), 8,9-EET (также превращается, но в 8,9-DHET), 11,12-EET (в 11,12-DHET) и 14,15-EET (14,15-DHET). Путь P450 опосредует синтез EET и HETE.

Лейкотриены

LOX-путь (для подтверждения, простагландины за счёт COX-пути, а EET и HETE за счёт P450 пути) основными метаболитами эйкозаноидов являются лейкотриены. Арахидоновая кислота напрямую превращается ферментами LOX в новый метаболит 5-гидропероксиэйкозатриеновую кислоту (5-HPETE), которая затем превращается в лейкотриен А4. Лейкотриен А4 может принимать один из двух маршрутов: либо превращение в лейкотриен В4 (LTB4) за счёт добавления водной группы, либо превращение в лейкотриен С4 за счёт глутанион S-трансферазы. Если он превращается в метаболит C4, он может затем превращаться в лейкотриен D4 и потом в лейкотриен E4. Лейкотриены могут образовываться вблизи ядер. LOX-путь, как правило, опосредует синтез лейкотриенов.

Фармакология

Сыворотка крови

Употребление 240-720 мг арахидоновой кислоты пожилыми людьми в течение 4 недель может увеличивать плазменные концентрации арахидоновой кислоты в мембране (в течение 2 недель безе последующего эффекта на 4 неделе), однако не было выявлено значительного эффекта в отношении мочевых метаболитов в сывороточных PGE2 и липоксин А4 . Употребление арахидиновой кислоты необязательно увеличивает плазменные уровни эйкозаноидных метаболитов, несмотря на увеличение концентраций арахидоновой кислоты.

Неврология

Аутизм

Расстройства аутистического спектра неврологических состояний связаны обычно с нарушением социального функционирования и коммуникации. Арахидоновая кислота, как было исследовано, а также ДГК из рыбьего жира и АК являются критическими в отношении развития нейронов у новорождённых; нарушения в метаболизме полиненасыщенных жирных кислот, как известно, связывают с расстройствами аутистического характера (несколько ненадёжные данные ). Употребление 240 мг АК и 240 мг ДГК (вместе с 0,96 мг астаксантина в качестве антиоксидантна) в течение 16 недель на примере 13 пациентов с аутизмом (половина дозировки в случае возраста от 6 до 10 лет) не показало никакого снижения показателей шкалы рейтинга СГД и АВС в отношении аутизма, хотя отмечается некоторое улучшение в отношении субшкал социальной изоляции (АВС) и связи (СГД), однако процент пациентов, испытывающих снижение на 50% симптомов незначительно отличался, чем в случае употребления плацебо. Существуют очень ограниченные данные в отношении того, чтобы считать то, что арахидоновая кислота с ДГК рыбьего жира ослабляют симптомы аутизма, хотя, всё же, есть некоторая эффективность в отношении улучшения социальных симптомов, поэтому требуется проведение дополнительных исследований.

Память и обучение

Активация фосфолипазы А2, как отмечается, может содействовать росту аксонов с одновременным повреждением нейронов и их удлинения . Указанные последствия влияния эйкозаноидов (происходящих от арахидоновой кислоты и рыбьего жира, преимущественно от ДГК), и арахидоновая кислота в целом, как отмечается, способствуют росту аксонов за счёт 5-LOX-пути с максимальной эффективностью при дозировке в 100 мкм, хотя при высоких концентрациях (10 мм) этот путь является нейротоксичным за счёт избыточного окисления (предотвращается с помощью витамина Е). Роста нейритов может быть связан с действием на кальциевые каналы . В организме арахидоновая кислота играет роль в продвижении нейронного развития и их удлинении, хотя неестественно высокие концентрации арахидоновой кислоты, по-видимому, являются цитотоксичными. Как отмечается у крыс, активность ферментов, которые превращают линолевую кислоту в арахидоновую кислоту, снижается с возрастом; употребление старыми крысами арахидоновой кислоты в рационе способствует развитию когнитивных функций, причём этот эффект был воспроизведён на относительно здоровых пожилых мужчинах при употреблении 240 мг АК (за счёт 600 мг триглицеридов) по оценке P300 амплитуды и латентности . За счёт снижения выработки арахидоновой кислоты во время старения употребление арахидоновой кислоты может имеет роль усиления когнитивных свойств у пожилых людей (пока что не ясно, если эффект распространяется на молодые субъекты; это представляется маловероятным).

Нервы

Активация фосфолипазы А2, как отмечается, вовлечены в связь иммунных клеток и демиелинизации нейронов, что, возможно, является COX-зависимым механизмом, как, например, целекоксиб (ингибитор COX2); это способствует улучшению нейронных параметров заживления. Этот процесс вовлекает эйкозаноиды омега-3 и омега-6 происхождения .

Сердечно-сосудистые заболевания

Кровоток

Арахидоновая кислота (4,28% от рациона крыс), по-видимому, полностью обращает связанное со старением увеличение вазоконстрикции, индуцированное фенилэфрин у крыс за счёт эндотелиально зависимых механизмов; отмечается некоторое усиление ацетилхолин-индуцируенного вазорелаксирующего эффекта; не отмечается благотворного влияния у молодых крыс. При тестировании пожилых людей (65 лет в среднем), употребление 240 мг арахидоновой кислоты с 240 мг ДГК (одна из жирных кислот рыбьего жира) в течение трёх месяцев привело к улучшению коронарного кровотока в периоды гиперемии, но не в состоянии покоя . Употребление арахидоновой кислоты в пожилом возрасте может нести кардиозащитный эффект за счёт способствования кровотоку, хотя на примере людей данные являются очень скудными.

Скелетные мышцы и производительность

Механизмы

Арахидоновая кислота, как считается, является важным элементом в отношении метаболизма скелетных мышц, так как фосфолипиды в мембране саркоплазм, как считается, отражаются на фоне рациона ; физические нагрузки, по-видимому, сами по себе способствуют изменениям в фосфолипидном содержании мышц (независимо от состава мышечных волокон, связано с более низким соотношением омега 6 к омега 3 жирным кислотам); эйкозаноиды из арахидоновой кислоты взаимодействуют с синтезом мышечного белка за счёт рецепторов. Арахидоновая кислота воздействует на синтез мышечного белка за счёт ЦОГ-2 зависимого пути (предполагает вовлечение простагландинов), что связывают с увеличением простагландина Е2 (PGE2) и PGF(2альфа) , хотя инкубация с изолированными PGE2 и PGF(2альфа) не полностью воспроизводит гипертрофические эффекты арахидоновой кислоты. PGE2 и PGF(2альфа) также индуцируются при физической нагрузке (в частности, при растяжении мышечных клеток in vitro), также это отмечается в сыворотке крови и внутримышечно (в четырёхкратном размере – с 0,95+/-0,26 нг на мл до 3,97+/-0,75 нг на мл) у занимающихся субъектов, у которых нормализация происходит через час после завершения тренировки . Способность рефлекса растяжения для увеличения концентрации PGE2 и PGF(2альфа) может происходить просто из-за растяжения повышения активности ЦОГ-2. Стоит отметить, что употребление 1500 мг арахидоновой кислоты (в сравнении с контрольным рационом, содержащим 200 мг) в течение 49 дней, как выяснилось, увеличивает секрецию PGE2 из стимулированных клеток иммунной системы (на 50-100%) у относительно здоровых молодых людей , но актуальность этого факта по отношению к скелетным мышцам не известна. Это исследование также отмечает, что без стимуляции не было выявлено разницы между группами. Тем не менее, отмечается тенденция к увеличению сывороточной концентрации PGE2, как минимум, у тренированных мужчин при употреблении 1000 мг арахидоновой кислоты в течение 50 дней. Арахидоновая кислота за счёт эйкозаинодов, известных как PGF(2альфа) и PGE2, стимулирует синтез мышечных белков. Они вырабатываются из арахидоновой кислоты, но обычно не образуют соответствующие им связывающие мышцы эйкозаноиды, пока клетки стимулируются стрессром (например, при рефлексе растяжения на мышечной клетке), что затем индуцирует их выработку. Рецептор PGF(2альфа) (FP-рецептор), по-видимому, активируется с помощью ингибиторов ЦОГ1 (ацетаминофен, использованный в этом исследовании), усиливая воздействие PGF(2альфа), которое, как представляется, лежит в основе улучшений синтеза мышечных белков, отмечаемых у пожилых людей при употреблении противовоспалительных препаратов. Употребление арахидоновой кислоты, по-видимому, не влияет на количество FP-рецепторов у молодых людей; в то время как сами по себе физические упражнения могут увеличивать содержание EP3 рецепторов, но не ингибиторов ЦОГ1 и арахидоновой кислоты, по-видимому, они продолжают влиять на процессы. Тем не менее, использование ингибиторов ЦОГ2 (молодыми людьми), как выяснилось, может отменять индуцированные физическими нагрузками увеличения PGF(2альфа) (Ибупрофен и Ацетаминофен) , а также PGE2, которые, как полагают, происходят за счёт превращения PGH2 в эти метаболиты, зависящие от активности ЦОГ2. За счёт выработки этих эйкозаноидов, которые зависят от ферментов ЦОГ2, ингибирование этого фермента, как считается, снижает анаболические эффекты физических нагрузок при принятии до них. Арахидоновая кислота (как и ЭПК из рыбьего жира), как отмечается, не ослабляет усвоение глюкозы в изолированных мышечных клетках, и 10 мкм жирных кислот может ослаблять индуцированную насыщенными жирами инсулиновую устойчивость ; этот феномен отмечается при использовании насыщенных жиров с 18 углеродными цепями или больше, что, по-видимому, не относится к полиненасыщенным жирным кислотам с равной длиной цепи; этот связано с ростом внутриклеточных керамидов, что способствует ухудшению воздействию Akt, снижая GLUT4-опосредованное поглощение глюкозы из инсулина. Арахидоновая кислота и омега-3 полиненасыщенные кислоты связаны с улучшенной чувствительностью инсулина в клетках мышц, что может быть вторичным по отношению к снижению уровней насыщенных жиров в липидной мембране, снижая внутриклеточные концентрации керамидов. Вполне возможно, что это не связано с эйкозаинодами или соотношением омега-3 к омега-6 жирным кислотам.

При физических нагрузках, как известно, высвобождаются вазоактивные метаболиты, которые вызывают расслабление кровеносных сосудов, из которых наряду с некоторыми общими вазодилатационными агентами (оксидом азота, аденозином, ионами водорода), простаноиды также высвобождаются. Уровни арахидоновой кислоты в сыворотке крови остро подавляются при физических нагрузках (нормализуясь через несколько минут); отмечаются увеличения некоторых эйкозаноидов арахидоновой кислоты, включая 11,12-DHET, 14,15-DHET, 8,9-DHET и 14,15-EET при цикличности в 80% VO2 max в остром порядке; более высокие мочевые концентрации 2,3-динор-6-кето-простагландин F1альфа (показатель более высоких концентраций PGI2 и 6-кето-PGF1альфа) были отмечены, как минимум, спустя 4 недели тренировок у ранее нетренированных молодых людей.

Вмешательства

На примере 31 тренированных мужчин, являющихся субъектами программы по тяжёлой атлетике и специализированного рациона (избыток 500 ккал при 2 г белка на кг массы тела), употребляемого либо с 1 г арахидоновой кислотой или плацебо, было выявлено спустя 50 дней небольшое увеличение пиковой мощи (на 7,1%) и средней мощи (3,6%) в ходе тестирования Wingate; отмечается отсутствие позитивного влияния на мышечную массу или поднятие тяжестей (жим лёжа или жим ногами).

Метаболизм костной ткани и скелет

Механизмы

Простагландин F2 альфа (PGF2альфа) способен к позитивному влияния на рост костей за счёт своего действия в качестве митогена на остеокласты.

Воспаление и иммунология

Артрит

У пациентов с ревматоидным артритом снижение арахидоновой кислоты из пищевых источников (со 171 мг до 49 мг; увеличение эйкозапентаеновой кислоты является незначительным) и линолевой кислоты (с 12,7 г до 7,9 г) способно снижать болевые симптомы в рамках ревматоидного артрита (на 15%), улучшая эффективность употребления рыбьего жира с 17% до 31-37%. Ограничение пищевого потребления арахидоновой кислоты, как предполагается, способствует проявлению симптомов ревматоидного артрита, увеличивая эффективность употребления рыбьего жира.

Взаимодействия с гормонами

Тестостерон

Кортизол

У тренированных мужчин употребление 1000 мг арахидоновой кислоты в течение 50 дней не привело к значительным изменениям концентраций кортизола в сравнении с плацебо.

Взаимодействия с лёгкими

Астма

Простагландин D2 (PGD2) является сильнодействующим на бронхи веществом, причём несколько мощным, чем схожий простагландин PGF2альфа (в 3,5 раза) и гораздо более мощным, чем гистамин сам по себе (в 10,2 раз). Считается, что воздействие через рецепторы DP-1 и DP-2 опосредует про-астматические эффекты этих простагландинов, так как, как известно, эти рецепторы, а именно их отмена, связана со снижением воспаления дыхательных путей. Эйкозаноиды арахидоновой кислоты, по-видимому, являются про-астматическими.

Взаимодействия с эстетическими параметрами

Волосы

Простагландин D2 (из арахидоновой кислоты) и фермент, который вырабатывает его (синтаза простагландин D2) в 10,8 раза выше в коже головы мужчин с андрогенной алопецией в сравнении с частями головы, где есть волосы; по-видимому, вещество способствует подавлению роста волос за счёт воздействия на рецептор DP2 (также известный как GRP44 или CRTh2), причём рецептор 1 PGD2 не связан с подавлением роста волос, а простагландин 15-ΔPGJ2 обладает подавляющими эффектами. Избыток фермента способен имитировать андрогенную алопецию, предполагая, что фермент является терапевтической мишенью, и этот фермент, как известно, сильно реагирует на андрогенное воздействие . Простагландин D2 и его метаболиты (вырабатываемые из простагландина H2 за счёт фермента синтазы простагландина D2) увеличиваются в области андрогенной алопеции в сравнении с областями, покрытыми волосами; фермент сам по себе увеличивает активность андрогенов. Воздействие через рецептор DP2 (названный в честь простагландина D2), по-видимому, подавляет рост волос. Воздействие простагландина F2альфа (PFG2альфа; связывается с рецептором PGF2альфа при концентрации 50-100 нм), по-видимому, обеспечивает рост волос. По-видимому, отмечается большее наличие простагландина E2 (PGE2) в отделах головы, покрытой волосами у лысеющих мужчин в сравнении с облысевшими областями (в 2,06 раза). Увеличение PGE2, по-видимому, является одним из возможных механизмов миноксидила в обеспечении роста волос . Другие простагландины получают из арахидоновой кислоты.

Безопасность и токсикология

Беременность

Арахидоновая кислота, по-видимому, увеличивается в молочной железе в ходе перорального её употребления (или из пищевых продуктов, или из специальных добавок дозозависимым образом), хотя употребление ДГК (из рыбьего жира) изолированно может снижать концентрацию арахидоновой кислоты в грудном молоке. Увеличение, как отмечается, было зафиксировано на уровне 14-23% через 2-12 недель (употребление 220 мг арахидоновой кислоты), в то время как употребление 300 мг арахидоновой кислоты в течение недели оказалось неэффективным, не увеличив значительным образом концентраций. Эта очевидная задержка эффекта происходит за счёт жирных кислот, получаемых из так называемых запасов матери, нежели из непосредственно её текущего рациона . Концентрации арахидоновой кислоты в грудном молоке коррелируют с рационом, в ходе некоторых исследований были отмечены низкие концентрации при снижении пищевого употребления арахидоновой кислоты в целом; увеличения концентраций в грудном молоке отмечаются при повышенном употреблении арахидоновой кислоты . Арахидоновая кислота, как известно, накапливается в грудном молоке матерей, и её концентрации в грудном молоке коррелируют с пищевым употреблением.

Ненасыщенная жирная кислота, высвобождаемая фосфолипазой А2 из мембранных фосфолипидов, превращается в активные производные в ходе липоксигеназного, циклоксигеназного и простагландинсинтетазного ферментативных процессов.
Любой из перечисленных путей продукции активных метаболитов арахидоновой кислоты зависит от адекватного поступления ненасыщенного жирокислотного предшественника из мембранных фосфолипидов.

В настоящее время известно, что многие формы опосредованной рецепторами активации клеток сопровождаются повышением активности связанных с мембранами фосфолипаз, которые катализируют гидролиз эфирных связей в глицерофосфолипидах. Наиболее важна в этом отношении фосфолипаза А2, отщепляющая жирные кислоты во 2м положении диацилглицерофосфолипидов, которая образует лизофосфолипид и ненасыщенную жирную кислоту, обычно арахидонат.

Деацилированный фосфолипид быстро реацилируется за счет переноса активированной СоА жирной кислоты, что легко можно измерить по включению меченой арахидоновой кислоты в фосфолипиды клеток. Этот кругооборот глицерофосфолипида служит источником арахидоновой кислоты для метаболизма по цикло и липооксигеназному путям и может влиять на проницаемость мембраны и активность других связанных с мембраной ферментов.

Активация фосфолипазы А2 зависит от кальция; она происходит при стимуляции клеток надпочечников АКТГ, что приводит к ускорению кругооборота арахидонилфосфатидилинозитола. Этот эффект вызывается также кальциевым ионофором А23187 и может отражать повышение внутриклеточного уровня кальция при действии АКТГ и вторичной стимуляцией фосфолипазы А2 в качестве ранней реакции, сопутствующей АКТГрецепторному взаимодействию. Известно, что действие АКТГ на стероидогенез в надпочечниках зависит от кальция, а не только от образования цАМФ. По крайней мере, часть потребностей в кальции для действия АКТГ может быть связана с опосредуемым фосфолипазой A2 кругооборотом мембранных фосфолипидов при активации коры надпочечников.

Кругооборот фосфоглицеридов в плазматической мембране с эффектами опосредованного рецепторами (Р) потока кальция на фосфолипазу А2 и продукцию арахидоновой кислоты.

Хотя механизм, включающий активацию фосфолипазы, может отражать общее свойство гормонрегулируемых секреторных клеток, при гормональной стимуляции специфических клетокмишеней меняются и другие этапы метаболизма фосфолипидов. Так, в клетках гранулемы яичника, где ЛГ увеличивает продукцию простагландинов, гормон не повышает образование арахидоновой кислоты, а действует на более поздних этапах, увеличивая активность простагландинсинтетазы. Этот эффект Л Г на синтез простагландинов в граафовом фолликуле (пузырчатый яичниковый фолликул), по-видимому, не опосредует стероидогенного действия гонадотропина, но играет важную роль в развитии овуляции.

«Эндокринология и метаболизм», Ф.Фелиг, Д.Бакстер

Эстрадиолрецепторный комплекс можно экстрагировать из ядер матки в комбинации с рибонуклеопротеидом, а активированные стероидрецепторные комплексы прочно связаны с ядерными гистонами и основными негистоновыми белками ядра. Таким образом, как ядерные белки, так и ДНК, по-видимому, принимают участие в процессе связывания хроматином, который протекает, очевидно, как в нуклеосомах, так и в промежуточных участках хроматина, доступных для нуклеазного…

После этапа активации, обусловливаемого взаимодействием стероидных гормонов с их специфическими внутриклеточными рецепторными белками, гормонрецепторные комплексы приобретают способность быстро связываться с хроматином и влиять на транскрипцию специфических молекул мРНК. Отдельные белки, синтез которых, как было установлено, индуцируется действием стероидных гормонов на образование яРНК. По всей вероятности, будет показано, что многие другие белки, о которых известно, что…

После регресса первичной реакции на эстроген повторное воздействие эстрогеном или прогестероном вызывает в яйцеводе быстрое увеличение продукции мРНК, контролирующих синтез специфических «экспортируемых» белков, в том числе овальбумина и кональбумина. Скорость синтеза овальбуминовой мРНК, регистрируемая либо путем трансляции in vitro, либо с помощью гибридизации с комплементарной ДНК (кДНК), после введения эстрогена быстро увеличивается и тесно коррелирует…

Гормонрецепторные комплексы оказывают прямое воздействие на активность РНКполимеразы в изолированных ядрах, а также на матричную функцию хроматина клетокмишеней. Эстрогены и андрогены стимулируют активность ядрышковой [I] и нуклеоплазменной РНКполимераз в соответствующих клеткахмишенях (матке и предстательной железе), а прогестеронрецепторные комплексы повышают матричную активность хроматина из яйцеводов цыплят, но не из тканей, не являющихся мишенями для прогестерона….

Известно, что между транскрипцией РНК на матрице ДНК и появлением транслируемой мРНК в цитоплазме существует несколько стадий. До недавнего времени полагали, что транскрипция приводит к образованию высокомолекулярной РНК, процессинг которой сводится к простому нарезанию специфических молекул мРНК, которые затем и проходят в цитоплазму, где транслируются с образованием соответствующих белков. Однако в настоящее время выяснилось, что…

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http :// www . allbest . ru /

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Курсовая работа

РЕГУЛЯЦИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫМИ СРЕДСТВАМИ МЕТАБОЛИЗМА АРАХИДОНОВОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ВОСПАЛЕНИЯХ

Выполнил

Яблонский М.С.

Руководитель:

Семенкова Г. Л.

ВВЕДЕНИЕ

1. МЕТАБОЛИЗМ АРАХИДОНОВОЙ КИСЛОТЫ

2. РЕГУЛЯЦИЯ МЕТАБОЛИЗМА АРАХИДОНОВОЙ КИСЛОТЫ ЛЕКАРСТВЕННЫМИ СРЕДСТВАМИ

2.1 Способы регуляции воспалительной реакции

2.2 Ингибирование циклооксигеназы как метод регуляции воспалительного процесса. Нестероидные противовоспалительные препараты

2.3 Лекарственные средства, влияющие преимущественно на липоксигеназный путь метаболизма арахидоновой кислоты

2.4 Глюкокортикостероиды

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Воспаление - реакция организма на повреждение или инфекцию, направленная на уничтожение инфекционного агента и восстановление повреждённых тканей. Острое воспаление развивается непосредственно вслед за действием повреждающего фактора и связано с высвобождением в тканях так называемых медиаторов воспаления - «местных» гормонов или аутакоидов (веществ, которые воздействуют на клетки ткани или органа в месте своего образования, не поступая в системный кровоток). Выделяют 3 основные группы аутакоидов: биологические амины (гистамин, серотонин), кинины (брадикинин) и эйкозаноиды (простагландины, лейкотриены и другие). К эйкозаноидам относят биологически активные вещества, окисленные производные полиненасыщенных жирных кислот, содержащие 20 углеродных атомов. Это высокоактивные регуляторы клеточных функций, быстрораспадающиеся гормоны «местного действия». Они участвуют во многих процессах: влияют на артериальное давление, состояние бронхов, кишечника, матки, регулируют секрецию воды и натрия почками, влияют на образование тромбов. Разные типы эйкозаноидов участвуют в развитии воспалительного процесса, происходящего после повреждения тканей или инфекции. Такие признаки воспаления как боль, отёк, лихорадка, в значительной мере обусловлены действием эйкозаноидов - простагландинов и лейкотриенов.

Главным субстратом для синтеза (предшественником) эйкозаноидов у человека является арахидоновая кислота (эйкозатетраеновая кислота - омега-6-ненасыщенная жирная кислота, содержащая 20 атомов углерода), так как её содержание в организме человека значительно больше остальных полиеновых кислот-предшественников эйкозаноидов. Поэтому регуляция метаболизма арахидоновой кислоты при воспалениях является важным вопросом фармацевтической химии.

1 . МЕТАБОЛИЗМ АРАХИДОНОВОЙ КИСЛОТЫ

Арахидоновая кислота может поступать в организм человека с пищей или образовываться из линолевой кислоты, также поступающей с пищей (рис.1).

Рис. 1. Схема образования арахидоновой кислоты из линолевой кислоты.

Арахидоновая кислота входит в состав глицерофосфолипидов мембран. Под действием ассоциированной с мембраной фосфолипазы А2 эйкозатетраеновая кислота отщепляется от глицерофосфолипида и используется для синтеза эйкозаноидов .

Так фосфолипаза А2 отщепляет одну ацильную группу, ею осуществляется гидролиз связи B (рис.2), что приводит к высвобождению арахидоновой кислоты (R" - соответствующий арахидоновой кислоте радикал).

Рис. 2. Молекула фосфотидилхолина.

Активация фосфолипаз, ассоциированных с мембранами, происходит под действием многих факторов: гормонов, гистамина, цитокинов, механического воздействия .

После отделения арахидоновой кислоты от фосфолипида она выходит в цитозоль и в различных типах клеток превращается в разные эйкозаноиды. В клетках имеются 3 основных пути превращения арахидоновой кислоты: циклооксигеназный, приводящий к синтезу простагландинов, простациклинов и тромбоксанов, липоксигеназный, заканчивающийся образованием лейкотриенов, липоксинов и цитохромный (монооксигеназный), приводящий к образованию эйкозатретраеновых кислот.

Циклооксигеназы катализируют реакцию превращения арахидоновой кислоты в простагландин Н2 (PG H2, предшественник остальных простагландинов, простациклина и тромбоксана А2). Фермент содержит два активных центра: циклооксигеназный сайт, превращаюший арахидоновую кислоту в простагландин G2 (реакция по сути представляет из себя циклизацию линейной арахидоновой кислоты с присоединением молекул кислорода) и гем, обладающий пероксидазной активностью, превращаюший простагландин G2 в простагландин Н2.

Простагландины обозначают символами, например PG А, где PG обозначает слово «простагландин», а буква А обозначает заместитель в пятичленном кольце в молекуле эйкозаноида.

PG I - простациклины. Имеют 2 кольца в своей структуре: одно пятичленное, как и другие простагландины, а другое - с участием атома кислорода. Их также подразделяют в зависимости от количества двойных связей в радикалах (PG I2, PG I3).

Каждая из указанных групп простагландинов состоит из 3 типов молекул, отличающихся по числу двойных связей в боковых цепях. Число двойных связей обозначают нижним цифровым индексом, например, PG Е2.

В организме имеются 3 типа циклооксигеназ: циклооксигеназа-1 (COX-1, ЦОГ-1), циклооксигеназа-2 (COX-2, ЦОГ-2) и циклооксигеназа-3 (COX-3, ЦОГ-3).

Рис. 3. Простогландинсинтаза как совокупность циклооксигеназ и пероксидазы

Первые два типа циклооксигеназ катализируют включение 4 атомов кислорода в арахидоновую кислоту и формирование пятичленного кольца. В результате образуется нестабильное гидропероксидпроизводное, называемое PG G2. Гидропероксид у 15-го атома углерода быстро восстанавливается до гидроксильной группы пероксидазой с образованием PG Н2. До образования PG Н2 путь синтеза разных типов простагландинов одинаков. Дальнейшие превращения PG Н2специфичны для каждого типа клеток.

Рис. 4. Циклооксигеназный путь превращения арахидоновой кислоты.

Синтез лейкотриенов идёт по пути, отличному от пути синтеза простагландинов, и начинается с образования гидроксипероксидов - гидропероксидэйкозатетраеноатов (ГПЭТЕ). Эти вещества или восстанавливаются с образованием гидроксиэйкозатетроеноатов (ГЭТЕ) или превращаются в лейкотриены или липоксины (Рис.4) .

Рис. 5. Липоксигеназный путь превращения арахидоновой кислоты.

Синтез липоксинов начинается с действия на арахидоновую кислоту 15-липоксигеназы, затем происходит ряд реакций, приводящих к образованию липоксина А4. В Р450-монооксигеназном пути арахидоновая кислота окисляется до 19-гидрокси или 20-гидрокси-эйкозатетраеновых кислот (19-НЕТЕ и 20-НЕТЕ), а также эпоксиэйкозатетраеновой кислоты (ОЕТЕ) .

Рис. 7 Общая схема метаболизма арахидоновой кислоты (упрощенная).

2. РЕГУЛЯЦИЯ МЕТАБОЛИЗМА АРАХИДОНОВОЙ КИСЛОТЫ ЛЕКАРСТВЕННЫМИ СРЕДСТВАМИ

2.1 Способы регуляции воспалительной реакции

Простагландины - основные медиаторы воспаления. Они вызывают следующие биологические эффекты: сенсибилизируют ноцирецепторы к медиаторам боли (гистамин, брадикин) и понижают порог болевой чувствительности, повышают чувствительность сосудистой стенки к другим медиаторам воспаления (гистамин, серотонин), вызывая локальное расширение сосудов (покраснение), увеличение сосудистой проницаемости (отек), повышают чувствительность гипоталамических центров терморегуляции к действию вторичных пирогенов, образующихся под влиянием микроорганизмов (бактерии, вирусы, грибки, простейшие) и их токсинов .

Лейкотриены участвуют в патогенезе бронхиальной астмы. Вместе с гистамином лейкотриены относятся к медиаторам ранней фазы аллергической реакции немедленного типа. В результате действия гистамина возникает мгновенный и кратковременный бронхоспазм, лейкотриены же вызывают отсроченный и более длительный бронхоспазм .

Исходя из представленного выше процесса образования эйкозаноидов, можно предложить следующие подходы к регуляции воспалительной реакции: подавление активности фосфолипазы А2, подавление активности ЦОГ, блокада простагландиновых рецепторов, подавление активности ЛОГ, блокада рецепторов к лейкотриенам

2.2 Ингибирование циклооксигеназы как метод регуляции воспалительного процесса . Нестероидные противовоспалительные препараты

ЦОГ-1 является конститутивной, то есть работает практически постоянно и выполняет физиологически важные функции. Ингибирование ЦОГ-1 неселективными НПВП порождает многие побочные эффекты: бронхоспазм, ульцерогенез (так как простагландины выполняют защитную роль в слизистой оболочке желудка), боль в ушах, задержка воды в организме, гепато-, нефротоксичность и др.

ЦОГ-2 является индуцибельной, то есть начинает функционировать при определённых ситуациях, например , при воспалении его экспрессия резко увеличивается . Подобно другим ферментам из группы ЦОГ, ЦОГ-3 тоже участвует в синтезе простагландинов и играет роль в развитии боли и лихорадки, но в отличие от ЦОГ-1 и ЦОГ-2, ЦОГ-3 не принимает участия в развитии воспаления .

В основе концепции механизма противовоспалетельного, анальгетического и антипиретического эффектов нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП) лежит угнетение синтеза воспалительных простагландинов путем ингибирования ЦОГ .

Примером неселективного ингибитора циклооксигеназы может служить ацетилсалициловая кислота. В отличие остальных неселективных НПВП аспирин необратимо ингибирует циклооксигеназу путём ацетилирования серина в активном центре (рис. 7) .

Рис. 7. Механизм ингибирования ЦОГ ацетилсалициловой кислотой.

Установлено, что в малых дозах (до 375 мг/сут) аспирин блокирует преимущественно ЦОГ-1, тогда как в более высоких дозах - ЦОГ-1 и ЦОГ-2 . ингибирование противовоспалительный лекарственный метаболизм

Существует также альтернативные (ЦОГ-независимые) механизмы противоспалительного действия. Аспирин подавляет активацию NF-B - фактора транскрипции генов, который необходим для синтеза ряда воспалительных цитокинов и молекул клеточной адгезии. В отсутствие синтеза этих цитокинов подавляется активность хронического воспалительного процесса. Противовоспалительный и анальгезирующий эффекты препараты связан с блокадой синтеза простагландинов, а механизм антипиретического эффекта связан с влиянием НПВС на центр терморегуляции гипоталамуса. В гипоталамусе имеется особая группа нейронов - термоустановочный центр. При воспалении и инфекционном процессе клетки иммунной системы макрофаги вырабатывают пирогены, которые резко повышают установочный сигнал, и нейроны термоустановочного центра воспринимают нормальную температуру крови как «пониженную». В термоустановочный центр начинается интенсивный синтез PgE2 и активность центра теплопродукции возрастает. Прием НПВС нарушает синтез простагландинов, и активация центра теплопродукции прекращается, усиливается работа центра теплоотдачи. В итоге, лишнее тепло удаляется из организма путем излучения (расширяются сосуды кожи) и испарения (включаются потовые железы). Антиагрегационный эффект связано с тем, что АСК необратимо блокирует ЦОГ в тромбоцитах и эндотелии и нарушает в них синтез тромбоксана А2 и простациклина соответственно .

«Аспириновая триада» или синдром Фернон-Видаля может наблюдаться при полной непереносимости аспирина в сочетании с бронхиальной астмой. Полагают, что этот феномен связан с нарушением метаболизма арахидоновой кислоты по ЦОГ-зависимому пути и компенсаторным усилением ЛОГ-зависимого пути в ходе которого образуются лейкотриены, способные вызвать бронхоспазм. Для оказания помощи при развитии этого осложнения у пациентов применяют селективные ингибиторы лейкотриеновых рецепторов .

Другие нестероидные противовоспалительные (неселективные) препараты действуют по конкурентному механизму, связываясь в активном центре фермента, и также снижают синтез простагландинов . Среди них наиболее известными представителями являются Дифлунизал, Диклофенак, Индометацин, Ибупрофен, Напроксен, Фенилбутазон.

Ингибирование ЦОГ-2 рассматривается как один из основных механизмов противовоспалительной активности НПВС, так как при селективном ингибировании данной циклооксигеназы можно минимизировать многие побочные симптомы, наблюдаемые при ингибировании циклооксигеназы 1 . Соотношение активности НПВП в плане блокирования ЦОГ-1/ЦОГ-2 позволяет судить об их потенциальной токсичности. Чем меньше эта величина, тем более селективен препарат в отношении ЦОГ-2 и менее токсичен . К основным представителям селективных ингибиторов ЦОГ-2 относят целекоксибы, Пирроксикам (из группы оксикамов), Нимесулид.

В различной литературе описаны случаи отрицательного воздествия целекоксибов на организм человека (прием целекоксиба у женщин приводит к развитию обратимого бесплодия, длительный приём целекоксиба может приводить к почечной недостаточности). Для целекоксиба, также как и для нимесулида, была доказана способность индуцировать развитие тромбозов .

2.3 Лекарственные средства, влияющие преимущественно на липоксигеназный путь метаболизма арахидоновой кислоты

К средствам, влияющим преимущественно на липоксигеназный путь метаболизма, относят ингибиторы 5-липоксигеназы: (зилеутон) и антагонисты лейкотриеновых cysLT1-рецепторов (зафирлукаст, монтелукаст, верлукаст, пранлукаст, циналукаст, иралукаст, побилукаст).

Зилеутон обратимо связывается с активным центром 5-ЛОГ и блокирует синтез всех лейкотриенов. Зафирлукаст, как и другие антагонисты лейкотриеновых cysLT1-рецепторов, связывается с цистеиниловым cysLT1-типом лейкотриеновых рецепторов и блокирует их. При этом лейкотриены С4, D4 и Е4 не способны активировать эти рецепторы и вызывать соответствующие эффекты со стороны гладких мышц бронхов. Применяются данные препараты при бронхиальной астме .

2.4 Глюкокортикостероиды

Стероидные препараты обладают гораздо более сильным противовоспалительным действием, чем препараты нестероидного ряда. Механизм их действия заключается в том, что после прохождения через мембрану клетки глюкокортикоиды в цитоплазме связываются со специфическим стероидным рецептором. В результате трансляции РНК на рибосомах синтезируются различные регуляторные белки. Одним из важнейших является липокортин, который ингибирует фермент фосфолипазу-А2 и подавляет синтез простагландинов и лейкотриенов (так как препятствуют освобождению субстрата для синтеза эйкозаноидов - арахидоновой кислоты), играющих ключевую роль в развитии воспалительной реакции.

Использование стероидных противовоспалительных препаратов особенно важно для больных, страдающих бронхиальной астмой. Развитие симптомов этого заболевания (бронхоспазм и экссудация слизи в просвет бронхов) обусловлено, в частности, избыточной продукцией лейкотриенов тучными клетками, лейкоцитами и клетками эпителия бронхов. Приём аспирина у больных, имеющих изоформу липоксигеназы с высокой активностью, может вызвать приступ бронхиальной астмы. Причина «аспириновой» бронхиальной астмы заключается в том, что аспирин и другие нестероидные противовоспалительные препараты ингибируют только циклооксигеназный путь превращений арахидоновой кислоты и, таким образом, увеличивают доступность субстрата для действия липоксигеназы и, соответственно, синтеза лейкотриенов. Стероидные препараты ингибируют использование арахидоновой кислоты и по липоксигеназному, и по циклооксигеназному пути, поэтому они не могут вызывать бронхоспазма .

Следует отметить, что глюкокортикостероиды обладают рядом побочных эффектов: остеопороз, повышение свертываемости крови, появление угрей, ожирение, замедление процессов регенерации тканей, задержка натрия и воды, психические расстройства и др.

К наиболее известным представителям глюкокортикоидов можно отнести преднизолон, флуметазон. Преднизолон представляет собой синтетический глюкокортикоидный лекарственный препарат средней силы, фармакологическое действие которого обуславливается в том числе и ингибированием фосфолипазы А2. Данное лекарственное средство оказывает противовоспалительное, противоаллергическое, проотивошоковое, иммунодепрессивное действие, однако имеет ряд побочных эффектов, характерных для этого вида препаратов .

ВЫВОДЫ

В данной курсовой работе были рассмотрены пути превращения арахидоновой кислоты в организме человека, некоторые варианты нарушения метаболизма арахидоновой кислоты с целью ослабления воспалительных процессов, а также кратко были представлены соответствующие лекарственные средства. Группы препаратов (в частности НПВП) с механизмом действия, связанным с воздействием на метаболизм арахидоновой кислоты, находят широкое применение в клинической практике.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Насонов Е.Л./ Специфические ингибиторы циклооксигеназы (ЦОГ)-2, решенные и нерешенные проблемы // Клин. фарм. тер. - 2000. - т. 9, № 1. - С. 57-64.

2. Основы биохимии: в 3-х томах, Т. 2 / А. Уайт, Ф. Хендлер, Э. Смит, Р. Хилл, И. Леман. -- Мир, 1981. -- С. 766.

3. Биохимия: Учебник для ВУЗов / Под ред. Е. С. Северина. -- ГЭОТАР-Медиа, 2003. -- С. 371,372,417,418.

4. Rang, Х. P. Pharmacology. -- 5th. -- Edinburgh: Churchill Livingstone, 2003. -- P. 232-235.

5. Integrated Pharmacology. 2nd ed. / C. Page, M. Curtis, M Sutter et al. - Mosby International Ltd., 2002. - 670 p.

6. Лоуренс Д. Р., Бенитт П. Н. Клиническая фармакология: в 2 т./ пер. с англ. М.: Медицина, 1991.

7. Фармакотерапия. Клиническая фармакология. Пер с нем. / Под ред. Г. Фюльграффа, Д. Пальма. - Мн.: Беларусь, 1996. - 689 с.

8. Zhang Y, Mills GL, Nair MG/ «Cyclooxygenase inhibitory and antioxidant compounds from the mycelia of the edible mushroom Grifola frondosa». J. Agric. Food Chem. 50 (26): 7581-5.

9. Кукес В.Г. Клиническая фармакология: Учебник. - М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, 1999. - 513 с.

10. Zubay G. Biochemistry. - Wm. C. Brown Publishers, 1993. - 1024 p.

11. Яблучанский Н.И., Лысенко Н.В./ Нестероидные противовоспалительные препараты// 2003 г.

12. Антагонисты лейкотриенов и/или ингаляционные кортикостероиды при астме // Клин. фарм. тер. - 2002. - т. 11, № 5. - С. 4-12.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

    Терапевтические возможности нестероидных противовоспалительных средств. Выраженность противовоспалительной активности и химической структуры. Угнетение синтеза простагландинов из арахидоновой кислоты путем ингибирования фермента циклооксигеназы.

    презентация , добавлен 26.10.2014

    Метаболизм арахидоновой кислоты. Разносторонняя биологическая активность противовоспалительных препаратов. Основные их эффекты, правила назначения и дозирования. Изоферменты циклооксигеназы. Симптомы острого отравления аспирином и парацетамолом у детей.

    презентация , добавлен 19.04.2014

    Исследование основных особенностей воспалительного процесса. Характеристика фармакологического действия лекарственных препаратов нестероидных противовоспалительных средств. Изучение показаний и способа применения, противопоказаний, побочных действий.

    курсовая работа , добавлен 10.03.2014

    Основные механизмы регуляции метаболических процессов. Контроль за биосинтезом фермента, гормональная регуляция метаболизма жирных кислот. Специфика расщепления гликогена. Взаимопревращение гликоген-фосфорилазы. Гормональная регуляция метаболизма белков.

    реферат , добавлен 13.02.2011

    Основные показания и фармакологические данные по использованию нестероидных противовоспалительных лекарственных средств. Случаи запрещения их использования. Характеристика основных представителей нестероидных противовоспалительных лекарственных средств.

    реферат , добавлен 23.03.2011

    Синтез ацетилсалициловой кислоты. Производные антраниловой кислоты. Нестероидные противовоспалительные средства (НПВС). Механизм действия, ингибирование циклооксигеназы. Фармакологические и побочные эффекты, показания, дозировка и противопоказания НПВС.

    презентация , добавлен 31.10.2014

    Особенности фармацевтического рынка России. Характеристика группы нестероидных противовоспалительных средств. Товароведческий анализ лекарственного препарата на основе лекарственного средства. Маркетинговые исследования продукта, стратегия продвижения.

    курсовая работа , добавлен 30.11.2010

    Продукты метаболизма пуриновых оснований. Нарушение метаболизма мочевой кислоты. Повышенный уровень содержания мочевой кислоты в крови. Потребление богатой пурином пищи как одна из основных причин гиперурикемии. Основные элементы возникновения подагры.

    реферат , добавлен 24.04.2016

    Типы молекулярных мишеней для действия лекарственных средств. Влияние оптической изомерии на биологическую активность нестероидных противовоспалительных препаратов. Геометрическая изомерия. Влияние геометрической изомерии на их фармакологическое действие.

    курсовая работа , добавлен 20.11.2013

    Особенности костного метаболизма. Типовые формы нарушения регуляции фосфорно-кальциевого обмена. Патофизиологическая сущность, причины возникновения и основные симптомы остеопороза, остеомаляции, остеосклероза. Механизмы деминерализации костной ткани.

(англ. аббр. ARA) - полиненасыщенная жирная кислота омега-6 20:4(ω-6), выполняет важную роль в организме человека. Арахидоновая кислота это заменимая жирная кислота, то есть организм может автономно синтезировать ее. Арахидоновая кислота подвергается окислению кислородом воздуха, поэтому требует особенных условий хранения.
В организме арахидоновая кислота входит в состав фосфолипидов (особенно фосфатидилэтаноламин, фосфатидилхолин), они являются костяком клеточных мембран. Максимальные количество обнаруживаются в мозге и мышцах. Арахидоновая кислота участвуют в передаче клеточных сигналов как воспалительный медиатор.

Арахидоновая кислота в продуктах
Арахидоновая кислота присутствует в наибольшем количестве в мозге, а также в печени, мясе и молочном жире.

Арахидоновая кислота в культуризме
Арахидоновая кислота нужна для реставрации и роста скелетной мускулатуры. Совсем недавно, Mike Roberts из университета Baylor провел исследование и опубликовал в International Society of Sports Nutrition статью "Arachidonic Acid, The New Mass Builder explaining the role of this nutrient in muscle anabolism, and its potential for the enhancement of muscle size and strength".
Mike Roberts заявляет, что главная причина мышечного роста, это локальное воспаление мышечной ткани, которое зарождается в результате микротравмирования, обретенного в результате выполнения физических упражнений. Эту теорию на сегодня поддерживают многие ученые. Roberts представил в своем исследовании, что арахидоновая кислота хранится в больших количествах в мышечной ткани и является источником для синтеза простагландинов, которые вызывают местное воспаление. Кроме того, изомер простогландина PGF2a владеет способностью стимулировать мышечный рост. Арахидоновая кислота - это регулятор местного мышечного воспаления и это может быть главным фактором в регуляции анаболических процессов мышц, в ответ на силовой тренинг.

Цикл арахидоновой кислоты:
1. В результате выполнения физических упражнений активируется фосфолипаза А2 (или cPLA2 - интрамускулярный энзим).
2. cPLA2 провоцирует освобождение арахидоновой кислоты в цитоплазму мышечной клетки
3. Другой внутриклеточный энзим - циклооксигеназа катализирует арахидоновую кислоту с созданием простагландинов (PGE2, PGF2a), которые выходят из клетки и инициируют ряд физиологических реакций (расширение сосудов, усиление кровообращение, воспаление и др.)
4. Простагландины (в особенности PGF2a изомер) связываются с простагландиновыми рецепторами клеток скелетной мускулатуры и инициируют каскадную реакцию, которая порождает мышечный рост.
Арахидоновая кислота и PGF2a усиливают функцию рибосом в мышечных клетках, активируя энзимы фосфоинозитол-3-киназного комплекса. В рибосомах клеток синтезируется новейшие протеины, которые поставляются на строительство новых мышечных клеток.

Обнаружено, что PGF2a обладает схожим эффектом с инсулиноподобным фактором роста (IGF-1), который располагает проявленным анаболическим действием.
Еще одним значительным подтверждением того, что арахидоновая кислота действенна для роста мышечной массы послужило проведеное исследование доктора Dr. Todd Trappe из Ball State University. Он нашел уровень синтеза белка у спортсменов, которые получали препараты, подавляющие синтез простагландинов (НПВС). В итоге, в группе не получавший препарат синтез белка возрос на 76%, а в группе принимавшей НПВС синтез белка остался на исходном уровне.

Обоснованные эффекты арахидоновой кислоты:
Форсированное восстановление
Увеличение силовых показателей
Увеличение выносливости
Рост мышечной массы

Рекомендации по применению
Для повышения силовых показателей и набора мышечной массы, арахидоновая кислота должна приниматься в дозе 500мг-1000мг в сутки. При приобретении спортивного питания обращайте внимание на дозы, довольно часто они не достаточны для получения соответствующего эффекта.

Побочные эффекты и вред
Арахидоновая кислота это натуральный продукт, и входит в состав рядовых продуктов. В изучениях было доказано, что арахидоновая кислота не дает вреда здоровью и имеет низкое число побочных эффектов. В связи с провоспалительным действием, арахидоновая кислота может порождать такие побочные эффекты как усиление боли в мышцах после тренинга, боли в суставах, головная боль, однако бывает это очень редко.

Купить Вы можете в интернет магазине спортивного питания Fitness Live

Метаболиты арахидоновой кислоты (АК): лейкотриены (ЛТ) и

простагландины (Pg). Процесс запускается ионофорами Са, опсони-

зированным зимозаном, меллитином.

Рg - образуются в нг концентрациях;

Являются вазодилататорами /2908/82/ - за исключе-

нием ТХ А2

Первичные ПГ не играют центральной роли в воспа-

лительном ответе. /2997/80/ (обладают как усили-

вающим, так и подавляющим воспаление действием).

ПГ Е1, Е2, И2 усиливают экссудацию, вызванную

гистамином.

ПГ Е стимулирует аденилатциклазу,которая ассоцииру-

ет с супрессией гиперчувствительных реакций.

/2908/ Является сильным вазодилататором.

ПГ Е1 подавляет В-лимфоциты, усиливает активность

ЛТ - продуцируются пмл, мон/мф, ТК

Мощные бронхоконстрикторы,

Увеличивают скорость микроциркуляции и проницае-

мость сосудов

Вызывают хемотаксис эозинофилов и нейтрофилов, мо-

ноцитов и макрофагов./6767/86,6768/85/

Вызывают агрегацию лейкоцитов, секрецию гранулярных

ферментов из пмл. /6768/85/

Все классы лейкоцитов несут 5-липоксигеназную и 15-липокси-

геназную активности, которые трансформируют АК в моно- и дигид-

роксиэйкозатетраеноевые кислоты и ЛТ. /6764/84/

МЕТАБОЛИЗМ АРАХИДОНОВОЙ КИСЛОТЫ

Арахидоновая кислота /АК/ - С-20, 4 двойных связи.

[Арахиновая кислота = эйкозановая кислота]

тил-sn-глицеро-3-фосфорилхолин) синтезируется в ТК, базофилах,

ЭК, тромбоцитах, макрофагах, нейтрофилах. /7779/83/ Агонист ФАТ

Препарат 48740 RP.

Эйкозаноиды - Pg, ЛТ.

Мембранные ФЛ

│- фосфолипаза А2

│ или лизолецитин-ацилтрансфераза

├─── ФАТ

┌──── 2Арахидоновая кислота 0 (АК)─────┐

│-циклооксигеназа │-липоксигеназа

│- - (аспирин) │- - (индометацин)

эндопероксиды ЛТ А4 ---- ЛТ В4

(Pg G 42 0--PgH 42) 0 ┌─МДА/ННТ │

┌───┬───┬───┬───┤ ЛТ C4 ---- ЛТ Д4

Pg Pg Pg Pg ТХ │

F 42 7ф 0 E 42 0 I 42 0 D 42 0 А 42 0 ? - ЛТ Е4

└──Pg F 41 7ф

2Простагландины

(функционируют 1-2 круга кровообрщания, т.е. минуты)

2ТХ А2 0 2(тромбоксан А2)

Агрегант тромбоцитов

Вазоконстриктор

2Простациклин (Pg I 42 2)

Вазодилатация --- значительное увеличение крово-

тока в сердце, легких, почках и др. органах ---

понижение АД

Ингибитор агрегации тромбоцитов

Предупреждение образования сосудистых тромбов

Расслабление мышц бронхов

Стимуляция агрегации тромбоцитов

Расслабление мышц бронхов

Ранняя стадия - провоспалительное действие:

Вазодилятация --- увеличение крово-

тока в органе --- незначительное

понижение АД

Повышение сосудистой проницаемости

Потенцирует боль

Поздняя стадия - антивоспалительное действие:

Снижение метаболической активности

нейтрофилов (супрессия нейтрофилов)

Снижение хемотаксической функции и

цитотоксичности

Супрессия функции лимфоцитов

Активация Т-супрессоров. /3010/82/

Повышение артериального давления /АД/

Уменьшение кровотока в некоторых органах

Сокращение мышц бронхов (Pg F 42 7ф 0)

2Pg типа 0 2А

Понижение АД

Увеличение кровотока во многих органах

2Лейкотриены

1ЛТ В4 (В-тип лейкотриенов) 0 /405/

1. Воздействие на лейкоциты (--- воспаление)

Хемотаксический агент;

Стимуляция метаболизма глюкозы через глюко-

зо-монофосфатный шунт /3010/

Стимуляция адгезии лейкоцитов к эндотелию в ве-

нулах --- диапедез --- миграция /2448/,

Агрегации нейтрофилов --- дегрануляция (осво-

бождение лизосомальных ферментов),дыхательный

взрыв, выработка супероксида пмл /2460/;

Регулирует активность лимфоцитов (О,Т,В);

Увеличивает сосудистую проницаемость /2452/

Повышает экспрессию CR1; синтез ТХ А2, Pg ---

сокращение гладких мышц (дыхательных путей-?);

3. Другие свойства

Участвует в формировании болевых ощущений

Способен модулировать кальциевый обмен в клет-

ках, вызывая перераспределение внутриклеточных

пулов ионов кальция./6768/85/

1ЛТ С4,Д4,Е4 - медленно-реагирующая субстанция анафилак-

1сии (SRS-A); С-тип лейкотриенов; 0

1. Воздействие на сосуды

Повышение сосудистой проницаемости ---

эксудация плазмы --- отек (воспаление)

2. Воздействие на дыхательную систему

Сокращение гладких мышц (отсюда назва-

ние) бронхов /2450/, вазоконстрикция

(приступ бронхиальной астмы)

3. Другие свойства

Стимуляция циклооксигеназы с последую-

щим синтезом тромбоксана, простациклина

и других простагландинов. /3110/

Синтез ЛТ и ПГ сопровождается освобождением свободных ради-

калов. /2908/82/