АРАХИДОНОВА КИСЕЛИНА: ФУНКЦИИ, ДИЕТА, КАСКАДА - БИОЛОГИЯ - 2025

На арахидонова киселина е съединение с 20 въглеродни атома. Това е полиненаситена мастна киселина, защото има двойни връзки между своите въглеродни емисии. Тези двойни връзки са в позиция 5, 8, 11 и 14. Поради положението на техните връзки, те принадлежат към групата на омега-6 мастни киселини.

Всички ейкозаноиди - липидни молекули, участващи в различни пътища с жизненоважни биологични функции (например възпаление) - идват от тази 20-въглеродна мастна киселина. Голяма част от арахидоновата киселина се намира във фосфолипидите на клетъчната мембрана и може да се освободи от редица ензими.

Арахидоновата киселина участва в два пътя: циклооксигеназен път и липоксигеназен път. Първият предизвиква образуването на простагландини, тромбоксани и простациклин, докато вторият генерира левкотриени. Тези два ензимни пътя не са свързани.

Характеристика

Арахидоновата киселина има широк спектър от биологични функции, сред които са:

- Той е неразделна съставна част на клетъчната мембрана, придава му плавност и гъвкавост, необходими за нормалната функция на клетката. Тази киселина също претърпява цикли на деацилиране / реацилиране, когато се открие като фосфолипид в мембраните. Процесът е известен още като цикъл на Земята.

- Намира се особено в клетките на нервната, скелетната и имунната система.

- В скелетните мускули помага за възстановяването и растежа му. Процесът възниква след физическа активност.

- Не само метаболитите, произведени от това съединение, имат биологично значение. Киселината в своето свободно състояние е в състояние да модулира различни йонни канали, рецептори и ензими, или да ги активира или деактивира чрез различни механизми.

- Метаболитите, получени от тази киселина, допринасят за възпалителни процеси и водят до образуването на медиатори, които са отговорни за решаването на тези проблеми.

- Свободната киселина, заедно с нейните метаболити, насърчава и модулира имунните реакции, отговорни за резистентността към паразити и алергии.

Арахидонова киселина в диетата

Арахидоновата киселина обикновено идва от диетата. Той е в изобилие в продукти от животински произход, в различни видове месо, яйца, сред другите храни.

Синтезът му обаче е възможен. За да го изпълни, линолова киселина се използва като прекурсор. Това е мастна киселина, която има 18 въглеродни атома в структурата си. Той е основна мастна киселина в диетата.

Арахидоновата киселина не е от съществено значение, ако има достатъчно линолова киселина. Последното се намира в значителни количества в храни от растителен произход.

Арахидонова киселинна каскада

Различните стимули могат да насърчат отделянето на арахидонова киселина. Те могат да бъдат от хормонален, механичен или химичен тип.

Освобождаване на арахидонова киселина

След като бъде подаден необходимия сигнал, киселината се освобождава от клетъчната мембрана с помощта на ензима фосфолипаза А ₂ (PLA2), но тромбоцитите, освен че имат PLA2, притежават и фосфолипаза С.

Киселината сама по себе си може да действа като втори пратеник, променяйки от своя страна други биологични процеси, или може да бъде превърната в различни ейкозаноидни молекули, следвайки два различни ензимни пътя.

Може да се освобождава от различни циклооксигенази и се получават тромбоксани или простагландини. По същия начин той може да бъде насочен към липоксигеназния път и левкотриените, липоксините и хепоксилините се получават като производни.

Простагландини и тромбоксани

Окисляването на арахидоновата киселина може да поеме по пътя на циклооксигенацията и PGH синтетазата, чиито продукти са простагландини (PG) и тромбоксан.

Има две циклооксигенази, в два отделни гена. Всеки изпълнява специфични функции. Първият COX-1 е кодиран на хромозома 9, намира се в повечето тъкани и е съставен; това означава, че винаги присъства.

За разлика от тях, COX-2, кодиран върху хромозома 1, се появява чрез хормонално действие или други фактори. Освен това COX-2 е свързан с възпалителни процеси.

Първите продукти, генерирани от СОХ катализа, са циклични ендопероксиди. Впоследствие ензимът произвежда оксигенация и циклизация на киселината, образувайки PGG2.

Последователно, същият ензим (но този път със своята пероксидазна функция) добавя хидроксилна група и превръща PGG2 в PGH2. Други ензими са отговорни за катализата на PGH2 към простаноидите.

Функции на простагландини и тромбоксани

Тези липидни молекули действат на различни органи, като мускули, тромбоцити, бъбреци и дори кости. Те също участват в редица биологични събития като производство на треска, възпаление и болка. Те също имат роля в съня.

По-специално, COX-1 катализира образуването на съединения, които са свързани с хомеостаза, стомашна цитопротекция, регулиране на съдовия и бранхиалния тонус, маточните контракции, бъбречните функции и агрегацията на тромбоцитите.

Ето защо повечето лекарства срещу възпаление и болка действат, като блокират циклооксигеназните ензими. Някои често срещани лекарства с този механизъм на действие са аспирин, индометацин, диклофенак и ибупрофен.

левкотриени

Тези молекули с три двойни връзки се произвеждат от ензима липоксигеназа и се секретират от левкоцити. Левкотриените могат да останат в тялото за около четири часа.

Липоксигеназата (LOX) включва кислородна молекула в арахидонова киселина. Има няколко LOX описани за хора; в тази група най-важният е 5-LOX.

5-LOX изисква наличието на активиращ протеин (FLAP) за неговата активност. FLAP медиира взаимодействието между ензима и субстрата, което позволява реакцията.

Функции на левкотриените

Клинично те имат важна роля в процесите, свързани с имунната система. Високите нива на тези съединения са свързани с астма, ринит и други разстройства на свръхчувствителност.

Неензимен метаболизъм

По същия начин метаболизмът може да се извърши по неензимни пътища. Тоест, споменатите по-горе ензими не действат. При настъпване на пероксидация - следствие на свободните радикали - възникват изопростаните.

Свободните радикали са молекули с несдвоени електрони; следователно, те са нестабилни и трябва да реагират с други молекули. Тези съединения са свързани със стареенето и болестите.

Изопротаните са съединения, доста подобни на простагландините. По начина, по който се произвеждат, те са маркери на оксидативен стрес.

Високите нива на тези съединения в организма са индикатори за заболяване. Те са в изобилие при пушачите. Също така тези молекули са свързани с възпалението и възприемането на болка.

Препратки

1. Cirilo, AD, Llombart, CM, & Tamargo, JJ (2003). Въведение в терапевтичната химия. Издания на Díaz de Santos.
2. Dee Unglaub, S. (2008). Човешката физиология интегриран подход. Четвърто издание. Медицинско издателство „Панамерика“.
3. del Castillo, JMS (Ed.). (2006 г.). Основно хранене на човека. Университета на Валенсия.
4. Fernández, PL (2015). Веласкес. Основна и клинична фармакология. Panamerican Medical Ed.
5. Земи, НИЕ (Ред.). (2012 г.). Биохимия на метаболизма на арахидоновата киселина. Springer Science & Business Media.
6. Tallima, H., & El Ridi, R. (2017). Арахидонова киселина: физиологични роли и потенциални ползи за здравето. Преглед. Journal of Advanced Research.