KYSELINA ARACHIDONOVÁ: FUNKCE, STRAVA, KASKÁDA - BIOLOGIE - 2025

Kyselina arachidonová je sloučenina 20 atomů uhlíku. Je to polynenasycená mastná kyselina, protože má mezi svými uhlíky dvojné vazby. Tyto dvojné vazby jsou v poloze 5, 8, 11 a 14. Vzhledem k poloze svých vazeb patří do skupiny omega-6 mastných kyselin.

Všechny eikosanoidy - lipidové molekuly zapojené do různých cest se životně důležitými biologickými funkcemi (např. Zánět) - pocházejí z této 20-uhlíkové mastné kyseliny. Většina kyseliny arachidonové se nachází ve fosfolipidech buněčné membrány a může být uvolňována řadou enzymů.

Kyselina arachidonová se účastní dvou cest: cyklooxygenázová a lipoxygenázová. První způsobuje vznik prostaglandinů, tromboxanů a prostacyklinu, zatímco druhý vytváří leukotrieny. Tyto dvě enzymatické dráhy nejsou ve vzájemném vztahu.

Funkce

Kyselina arachidonová má širokou škálu biologických funkcí, mezi něž patří:

- Je nedílnou součástí buněčné membrány, což jí poskytuje tekutost a flexibilitu nezbytnou pro normální funkci buňky. Tato kyselina také podléhá deacylačním / reacylačním cyklům, když je v membránách nalezena jako fosfolipid. Tento proces je také známý jako Landsův cyklus.

- Nachází se zejména v buňkách nervového, kosterního a imunitního systému.

- V kosterním svalu pomáhá jeho opravě a růstu. Proces nastává po fyzické aktivitě.

- Biologický význam mají nejen metabolity produkované touto sloučeninou. Kyselina ve svém volném stavu je schopna modulovat různé iontové kanály, receptory a enzymy, buď je aktivovat nebo deaktivovat různými mechanismy.

- Metabolity odvozené od této kyseliny přispívají k zánětlivým procesům a vedou ke vzniku mediátorů, kteří jsou zodpovědní za řešení těchto problémů.

- Volná kyselina spolu s jejími metabolity podporuje a moduluje imunitní odpovědi odpovědné za rezistenci vůči parazitům a alergiím.

Kyselina arachidonová ve stravě

Kyselina arachidonová obecně pochází ze stravy. Je hojný v produktech živočišného původu, v různých druzích masa, vajec, mimo jiné potraviny.

Jeho syntéza je však možná. K jeho provedení se jako prekurzor používá kyselina linolová. Jedná se o mastnou kyselinu, která má ve své struktuře 18 atomů uhlíku. Je to esenciální mastná kyselina ve stravě.

Kyselina arachidonová není nezbytná, pokud je k dispozici dostatek kyseliny linolové. Ta se nachází ve významných množstvích v potravinách rostlinného původu.

Kaskáda kyseliny arachidonové

Různé stimuly mohou podporovat uvolňování kyseliny arachidonové. Mohou být hormonálního, mechanického nebo chemického typu.

Uvolňování kyseliny arachidonové

Jakmile je vzhledem k nutné signál, kyselina se uvolní z buněčné membrány pomocí enzymu fosfolipázy ₂ (PLA2), ale destiček, kromě toho, že PLA2, mají také fosfolipázy C.

Kyselina samotná může působit jako druhý posel a modifikovat další biologické procesy, nebo může být převedena na různé eikosanoidní molekuly po dvou různých enzymatických drahách.

Může se uvolňovat různými cyklooxygenázami a získají se tromboxany nebo prostaglandiny. Podobně může být směrována na lipoxygenázovou dráhu a leukotrieny, lipoxiny a hepoxiliny jsou odvozeny jako deriváty.

Prostaglandiny a tromboxany

Oxidace kyseliny arachidonové může mít cestu cyklooxygenace a PGH syntetázy, jejíž produkty jsou prostaglandiny (PG) a tromboxan.

Existují dvě cyklooxygenázy ve dvou samostatných genech. Každý vykonává specifické funkce. První, COX-1, je kódován na chromozomu 9, nachází se ve většině tkání a je konstitutivní; to znamená, že je vždy přítomen.

Naopak COX-2, kódovaný na chromozomu 1, se objevuje hormonálním působením nebo jinými faktory. Kromě toho COX-2 souvisí se zánětlivými procesy.

Prvními produkty, které se vytvoří katalýzou COX, jsou cyklické endoperoxidy. Následně enzym produkuje okysličování a cyklizaci kyseliny za vzniku PGG2.

Postupně stejný enzym (ale tentokrát se svou peroxidázovou funkcí) přidává hydroxylovou skupinu a převádí PGG2 na PGH2. Jiné enzymy jsou zodpovědné za katalýzu PGH2 na prostanoidy.

Funkce prostaglandinů a tromboxanů

Tyto lipidové molekuly působí na různé orgány, jako jsou svaly, krevní destičky, ledviny a dokonce i kosti. Účastní se také řady biologických událostí, jako je například horečka, zánět a bolest. Mají také roli ve snu.

Konkrétně COX-1 katalyzuje tvorbu sloučenin, které se vztahují k homeostáze, žaludeční cytoprotekci, regulaci vaskulárního a větvového tonusu, děložních kontrakcí, funkcí ledvin a agregaci destiček.

Proto většina léků proti zánětu a bolesti působí blokováním cyklooxygenázových enzymů. Některé běžné léky s tímto mechanismem účinku jsou aspirin, indomethacin, diklofenak a ibuprofen.

Leukotrienes

Tyto molekuly s třemi dvojnými vazbami jsou produkovány enzymem lipoxygenázou a jsou vylučovány leukocyty. Leukotrieny mohou zůstat v těle asi čtyři hodiny.

Lipoxygenáza (LOX) inkorporuje molekulu kyslíku do kyseliny arachidonové. Pro člověka je popsáno několik LOX; v této skupině je nejdůležitější 5-LOX.

5-LOX vyžaduje pro svou aktivitu přítomnost aktivačního proteinu (FLAP). FLAP zprostředkovává interakci mezi enzymem a substrátem, což umožňuje reakci.

Funkce leukotrienů

Klinicky mají důležitou roli v procesech souvisejících s imunitním systémem. Vysoké hladiny těchto sloučenin jsou spojeny s astmatem, rýmou a jinými poruchami přecitlivělosti.

Neenzymatický metabolismus

Stejným způsobem může být metabolismus prováděn neenzymatickými cestami. To znamená, že dříve uvedené enzymy nefungují. Když dojde k peroxidaci - v důsledku volných radikálů - vznikají isoprostany.

Volné radikály jsou molekuly s nepárovými elektrony; proto jsou nestabilní a musí reagovat s jinými molekulami. Tyto sloučeniny byly spojeny se stárnutím a nemocemi.

Isoprotany jsou sloučeniny docela podobné prostaglandinům. Svým způsobem jsou produkovány, jsou markery oxidačního stresu.

Vysoká hladina těchto sloučenin v těle je indikátorem onemocnění. V kuřácích jsou hojní. Také tyto molekuly souvisejí se zánětem a vnímáním bolesti.

Reference

1. Cirilo, AD, Llombart, CM, a Tamargo, JJ (2003). Úvod do terapeutické chemie. Vydání Díaz de Santos.
2. Dee Unglaub, S. (2008). Fyziologie člověka integrovaný přístup. Čtvrté vydání. Panamerican Medical Publishing House.
3. del Castillo, JMS (Ed.). (2006). Základní výživa člověka. Univerzita ve Valencii.
4. Fernández, PL (2015). Velazquez. Základní a klinická farmakologie. Panamerican Medical Ed.
5. Lands, WE (Ed.). (2012). Biochemie metabolismu kyseliny arachidonové. Springer Science & Business Media.
6. Tallima, H. a El Ridi, R. (2017). Kyselina arachidonová: fyziologické role a potenciální zdravotní přínosy. Přezkoumání. Žurnál pokročilého výzkumu.