АРАХІДОНОВА КИСЛОТА: ФУНКЦІЇ, ДІЄТА, КАСКАД - БІОЛОГІЯ - 2025

Арахідонова кислота є з'єднанням 20 атомів вуглецю. Це поліненасичена жирна кислота, оскільки має подвійні зв’язки між своїми вуглецями. Ці подвійні зв’язки знаходяться в положенні 5, 8, 11 і 14. Через положення їх зв’язків вони належать до групи омега-6 жирних кислот.

Всі ейкозаноїди - молекули ліпідів, що беруть участь у різних шляхах життєво важливих біологічних функцій (наприклад, запалення) - походять з цієї 20-вуглецевої жирної кислоти. Значна частина арахідонової кислоти міститься у фосфоліпідах клітинної мембрани і може виділятися рядом ферментів.

Арахідонова кислота бере участь у двох шляхах: шляху циклооксигенази та шляху ліпоксигенази. Перший породжує утворення простагландинів, тромбоксанів та простациклінів, а другий генерує лейкотрієни. Ці два ферментативні шляхи не пов'язані між собою.

Особливості

Арахідонова кислота має широкий спектр біологічних функцій, серед яких є:

- Він є невід'ємною складовою клітинної мембрани, надаючи їй плинність і гнучкість, необхідну для нормальної функції клітини. Ця кислота також зазнає циклів деацилювання / реацилювання, коли її виявляють як фосфоліпід у мембранах. Процес також відомий як цикл Землі.

- Він виявляється особливо в клітинах нервової, скелетної та імунної систем.

- У скелетних м’язах це допомагає його відновлення та росту. Процес відбувається після фізичного навантаження.

- Біологічне значення мають не тільки метаболіти, що утворюються цією сполукою. Кислота у вільному стані здатна модулювати різні іонні канали, рецептори та ферменти, або активувати, або деактивувати їх за допомогою різних механізмів.

- Метаболіти, отримані з цієї кислоти, сприяють запальним процесам і призводять до генерації медіаторів, які відповідають за вирішення цих проблем.

- Вільна кислота разом із її метаболітами сприяє та модулює імунні реакції, що відповідають за стійкість до паразитів та алергію.

Арахідонова кислота в раціоні

Арахідонова кислота зазвичай надходить з раціону. Він рясний продуктами тваринного походження, різними видами м’яса, яйцями, серед інших продуктів.

Однак його синтез можливий. Для його виконання в якості попередника використовується лінолева кислота. Це жирна кислота, яка має у своїй структурі 18 атомів вуглецю. Це незамінна жирна кислота в раціоні.

Арахідонова кислота не є важливою, якщо є достатня кількість лінолевої кислоти. Остання міститься у значній кількості в продуктах рослинного походження.

Арахідоновий кислотний каскад

Різні подразники можуть сприяти викиду арахідонової кислоти. Вони можуть бути гормонального, механічного або хімічного типу.

Вивільнення арахідонової кислоти

Після подачі необхідного сигналу кислота вивільняється з клітинної мембрани за допомогою ферменту фосфоліпази A ₂ (PLA2), але тромбоцити, крім PLA2, також мають фосфоліпазу C.

Кислота сама по собі може діяти як другий месенджер, модифікуючи інші біологічні процеси, або вона може бути перетворена в різні ейкозаноїдні молекули за двома різними ферментативними шляхами.

Він може вивільнятися різними циклооксигеназами і отримують тромбоксани або простагландини. Так само він може бути спрямований до шляху ліпоксигенази, а лейкотрієни, ліпоксини та гепоксиліни отримуються як похідні.

Простагландини та тромбоксани

Окислення арахідонової кислоти може пройти шлях циклооксигенації та синтетази PGH, продуктами якої є простагландини (PG) і тромбоксан.

Є дві циклооксигенази, в двох окремих генах. Кожен виконує конкретні функції. Перша, COX-1, кодується на хромосомі 9, знаходиться в більшості тканин і є складовою; тобто він завжди присутній.

Навпаки, COX-2, кодований на хромосомі 1, виявляється гормональною дією або іншими факторами. Крім того, COX-2 пов'язаний із запальними процесами.

Першими продуктами, що утворюються при каталізації СОХ, є циклічні ендопероксиди. Згодом фермент виробляє оксигенацію та циклізацію кислоти, утворюючи PGG2.

Послідовно той же фермент (але на цей раз з його функцією пероксидази) додає гідроксильну групу і перетворює PGG2 в PGH2. Інші ферменти відповідають за каталіз PGH2 до простаноїдів.

Функції простагландинів і тромбоксанів

Ці молекули ліпідів діють на різні органи, такі як м’язи, тромбоцити, нирки і навіть кістки. Вони також беруть участь у ряді біологічних подій, таких як виробництво лихоманки, запалення та болю. Вони також мають роль у сні.

Зокрема, COX-1 каталізує утворення сполук, які пов'язані з гомеостазом, цитопротекцією шлунка, регуляцією судинного та розгалуженого тонусу, скороченням матки, функціями нирок та агрегацією тромбоцитів.

Ось чому більшість препаратів проти запалення та болю діють, блокуючи ферменти циклооксигенази. Деякі поширені препарати з таким механізмом дії - аспірин, індометацин, диклофенак та ібупрофен.

Лейкотрієни

Ці три подвійні зв’язки молекули продукуються ферментом ліпоксигенази і секретуються лейкоцитами. Лейкотрієни можуть перебувати в організмі близько чотирьох годин.

Ліпоксигеназа (LOX) включає молекулу кисню в арахідонову кислоту. Існує кілька ЛОХ, описаних для людей; в цій групі найбільш важливим є 5-LOX.

5-LOX вимагає наявності активуючого білка (FLAP) для його активності. FLAP опосередковує взаємодію між ферментом і субстратом, дозволяючи здійснювати реакцію.

Функції лейкотрієнів

Клінічно вони відіграють важливу роль у процесах, пов'язаних з імунною системою. Високий рівень цих сполук пов'язаний з астмою, ринітом та іншими порушеннями гіперчутливості.

Неферментативний метаболізм

Таким же чином метаболізм може здійснюватися за неферментативними шляхами. Тобто згадані раніше ферменти не працюють. Коли відбувається перекисне окислення - наслідок вільних радикалів - виникають ізопростани.

Вільні радикали - це молекули з непарними електронами; тому вони нестабільні і потребують реакції з іншими молекулами. Ці сполуки були пов'язані зі старінням та хворобами.

Ізопротани - це сполуки, досить схожі на простагландини. За способом їх отримання вони є маркерами окисного стресу.

Високий вміст цих сполук в організмі є показниками захворювання. Їх рясно у курців. Також ці молекули пов'язані із запаленням та сприйняттям болю.

Список літератури

1. Cirilo, AD, Llombart, CM, & Tamargo, JJ (2003). Вступ до терапевтичної хімії. Видання Діаса де Сантоса.
2. Ді Юнглауб, С. (2008). Фізіологія людини - комплексний підхід. Четверте видання. Медичне видавництво "Панамерікан".
3. дель Кастільо, JMS (Ред.). (2006). Основне харчування людини. Університет Валенсії.
4. Феррандес, PL (2015). Веласкес. Основна та клінічна фармакологія. Panamerican Medical Ed.
5. Землі, МИ (Ред.). (2012 р.). Біохімія метаболізму арахідонової кислоти. Springer Science & Business Media.
6. Талліма, Х. та Ель-Ріді, Р. (2017). Арахідонова кислота: фізіологічні ролі та потенційні переваги для здоров'я. Огляд. Журнал розширених досліджень.