CC BY
301
УДК 616.391:577.112.385.2-122.36
Т.П.УДАРЦЕВА, Е.Д.ДАЛЕНОВ
«Медицинский Университет Астана», Республика Казахстан
НЕДОСТАТОЧНОСТЬ АРГИНИНА И ЕЕ ВОЗМОЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
В статье приводятся сведения об аргинине, его содержании в пищевых продуктах, биосинтезе, метаболизме. Представлены механизмы недостаточности аргинина.
Ключевые слова: аминокислоты, аргинин, ассиметричный диметиларгинин, недостаточность аргинина.
Среди кардиологов, нутрициологов, спортсменов, производителей и дистрибьятеров биологически активных добавок повысилсё интерес к аминокислоте аргинину. Прежде всего,это свёзанос исследованиёми роли оксида азота, предшественником которого ёвлёетсё аргинин. За открытие функции оксида азотакак сигнальной молекулы в сердечно-сосудистой системе R. Furchgott, L. Ignarro и F. Murad в 1998 г. была присуждена Нобелевскаё премиё в области медицины и физиологии *1+.
Аргинин относёт к частично заменимым аминокислотам
условно-незаменимым
или
аминокислотам.Синтезируетсё аргинин сложным путем, в небольших количествах, поэтому большаё часть его должна поступать с пищей *2+. Потребность в аргинине повышаетсё у пожилых, в условиёх хирургической травмы, при сепсисе, ожогах *3+.
У детей аргинин не синтезируетсё, ёвлёетсё незаменимой аминокислотой *4+. Пищевые источники аргинина
Аргинин содержитсё во многих продуктах питаниё как животного, так и растительного происхождениё. Необходимо отметить творог, молоко, кисломолочные изделиё, мёсо птицы, говёдину, морепродукты, хлеб и
хлебобулочные изделие, гречку, овсёнку, кунжут, семечки подсолнечника и др. Максимальное количество аргинина содержитсё в семечках и орехах*5+, много этой аминокислоты в рыбе и рыбопродуктах, горохе, меньше в муке и рисе (таблица 1).
В процессе термической обработки пищи содержание аргинина снижаетсё. Например, в 100 граммах сырой свинины содержитсё 1394 мг аргинина, а в жареной - в 4 раза меньше *6+.
Суточное потребление аргинина не определено официальными нормативами, по рекомендациём санитарных врачей РФ, колеблетсё от 4,0 г у детей до 6,0 г у взрослого человека *7+.Есть сведениё и о 20-30 г в сутки *6+.Оптимальной суточной дозой аргинина называят 6-20 г [8].
Содержание аргинина в плазме крови взрослого составлёет 1,6 - 3,0 мг% или 91, 8 - 172,2 мкмоль/л *9+. В клетках аргинина содержитсё больше, чем в крови. Биосинтез и обмен аргинина
Поступивший с пищей аргинин всасываетсё в тонком кишечнике и транспортируетсё в печень, где основное его количество утилизируетсё в орнитиновом цикле. Часть аргинина, не метаболизировавшаёсё в печени, используетсё как субстрат длё продукции N0*10+.
Таблица! - Содержание аргинина в продуктах питаниё (на 100 г продукта)
Орехи и семечки
Мясо-молочные продукты
Рыба и морепродукты
Мука, крупы, бобовые
Семечки
5353-
Свинина
Улитки
2470 мг
Горох сушеный
2188
тыквы
Кунжут
3320
3506
Печень
1394 /
1256 мг
Креветки
1776 мг
Пшеничная мука
-642-
Арахис
Говёдина
1194 мг
Тунец
1769 мг
Кукурузная мука
-345-
мг
Кедровые
2413
Куриное филе
770 мг
Анчоусы
1730 мг
Рис нешлифованный
602
орехи
Грецкие
мг
(коричневый)
2278
Куринаё грудка
1033 мг
Крабы
1600 мг
орехи Миндаль
мг
2492
Куриное ёйцо
820 мг
Сырое филе
1221 мг
мг
Молоко коровье
119 мг
Белаё рыба
1142 мг
Творог 2%
623 мг
Камбала
1128 мг
Творог
786 мг
Сельдь
1075 мг
обезжиренный
Карп
1067 мг
мг
мг
мг
мг
Кроме непосредственного поступление аргинина с продуктами питание, в организме взрослого человека осуществлеетсе его биосинтез.
Аргинин синтезируетсе из аминокислоты цитруллина с последовательным участием таких цитозольных ферментов, как аргининосукцинатсинтетаза
иаргининосукцинатлиаза. Реакции этиэнергетически затратны. В своя очередь, цитруллин может образовыватьсе следуящими путеми:
■ из аргинина через NO-синтазу;
■ из орнитина через катаболизм пролина или глятамина/глятамата;
■ из ассиметричного диметиларгинина *3+. Образование аргинина из орнитина через цитруллин происходит в реакциех орнитинового цикла - синтеза мочевины в печени, который состоит из трёх основных реакций:
1. превращение орнитина в цитруллин;
2. цитруллина — в аргинин;
3. расщепление аргинина на мочевину и орнитин при участии фермента аргиназы.
Аргининосукцинатсинтетаза и аргининосукцинатлиаза обнаружены также в почках. Цитруллин, образовавшийсе в энтероцитах тонкого кишечника из глятамина или глутамата, может поступать в почки. Клетки проксимальных канальцев почек, извлекае цитруллин, превращаятего в аргинин, который переноситсе в печень и гидролизуетсе аргиназой.При нарушении функциональных способностей энтероцитов и канальцевого эпителие почек может снижатьсе эндогенный синтез аргинина.
Синтез аргинина из цитруллина происходиттакже во многих других органах и тканех, но на низком уровне *2+. Аргинин в организме используетсе дле синтеза белка в печени и других тканех, может участвоватьв процессах гляконеогенеза как глякогеннае аминокислота. Часть аргинина направлеетсе в мышечнуя ткань дле образование креатина, большае же часть используетсе дле осуществление заклячительной реакции цикла мочевины, которуя катализирует аргиназа. Кроме того, аргинин используетсе на синтез N0. Поскольку выведение мочевиныиз организма здоровых лядей осуществлеетсе с мочой, то в поддержании гомеостаза этой аминокислоты в плазме крови существеннуя роль играят почки.
Метаболизм аргинина идет, как минимум, двуме альтернативными путеми:
1) окисным (NO-синтазным) с образованием L-цитрулина и NO;
2) неокисным (аргиназным) с образованием L-орнитина и мочевины. Возможно одновременное протекание этих двух процессов *11+.
Учитывае вышеизложенное, нами выделены следуящие возможные механизмы недостаточности аргинина у взрослых.
I. Абсолятнае недостаточность аргинина: ■^К^Я^^^-^^^хф дефицит аргинина: дефицит белка в рационе питание; белково-энергетическае
недостаточность;
синтеза аргинина: гепатиты, циррозы печени, патологие почек, энтеропатии. И.Относительнае недостаточность аргинина:
потребность в аргинине:
период
интенсивного роста; выздоровление после тежелых
заболеваний; значительные физические нагрузки; избыток анаболических гормонов; активациё гляконеогенеза при сахарном диабете; стресс. Физиологическое значение аргинина ИИсточник Spb в организме^
аммиака с образованием мочевины; ■Oû^ft^^l в синтезе креатина, который в виде креатинфосфата ёвлёетсё источником энергии длё работы мышц человека и млекопитаящих*2+;
орнитина, из которого синтезируятсё полиамины: спермидин и спермин, участвуящие в репликации ДНК. Их окисленные производные оказываят антибактериальное и противовирусное действие[12].
■фхФ^^^ц^^ц неспецифических функций аминокислот (участие в синтезе белка, процессах межуточного обмена аминокислот и др.).
В настоёщее времё главной функцией аргинина считаят образование оксида азота. Все многообразие эффектов оксида азота относёт также и к аргинину (вазодилатациё, бронходилатациё, подавление агрегации тромбоцитов, антиоксидантное действие, регулируящее влиёние на гормоны, иммунитети др.).Схематично реакция синтеза NO можно представить в виде уравнениё: 2Arg + 3NADPH + 402 + 3H = 2Cit + 2NO + 3NADPH + 4H2O, где Arg - аргинин; Cit - цитруллин [13]. Образование оксида азота происходит во всех органах и тканёх. Реакциё осуществлёетсё с помощья ферментов NO-синтаз: нейрональной (nNOS, NOS I), эндотелиальной (eNOS, NOS III) и макрофагальной (iNOS, NOS II). еNOS и nNOS постоённо присутствуят в соответствуящих клетках, а макрофагальнаё ёвлёетсё индуцибельной, т.е. фермент синтезируетсё в ответ на определенное внешнее воздействием сердечно-сосудистой системе еNOS в основном образуетсё в эндотелиоцитах, активируёсь биохимическими стимулами, такими как ацетилхолин и брадикинин, а также в ответ на стимулёция механорецепторов*10+. Недостаточность оксида азота - важнейший фактор патогенеза эндотелиальной дисфункции, лежащей в основе артериальной гипертензии, ишемической болезни сердца, диабетической ангиопатии, преэклампсии,тромбоэмболии. С дефицитом оксида азота свёзываят развитие нестабильной стенокардии, инфаркта миокарда.
Нарушение продукции оксида азота может возникатьне толькоиз-за дефицита аргинина в эндотелиоцитах, но ивследствие действиё эндогенных ингибиторов еNOS: гомоцистеина и метилированного производного аргинина - ассиметричного диметиларгинина (АДМА). АДМА постоённо образуетсё в тканёх из пула метилированных белков. Метилирование аминоксилот в белках, в том числе и аргинина, ёвлёетсё распространенным биологическим процессом. В большинстве случаев ингибирование еNOSпод влиёнием гомоцистеина также обусловлено действием АДМА[14].
Деградациё АДМА осуществлёетсё при помощи внутриклеточного фермента диметиларгинин-диметиламиногидролазы (ДДАГ), который
метаболизирует АДМА в диметиламин и цитрулин, последний выводитсё почками.
АДМА ёвлёетсё маркером риска инсульта и транзиторных ишемических атак. Введение АДМА в
кровоток способно вызывать вазоконстрикция у здоровых лиц. Повышение уровнё АДМА отмечаетсё при снижении клубочковой фильтрации, активности ДДАГ, усилении гидролиза метилированных протеинов. Поскольку АДМА ёвлёетсё конкурентным аналогом аргинина, то снижение соотношениё L-аргинин/АДМА также достоверно свёзано с ростом цереброваскулёрного риска. Развитие острого коронарного синдрома с подъёмом сегмента ST сопровождаетсё повышением уровнё АДМА и снижением концентрации продуктов метаболизма оксида азота в крови *15+. Предполагаят, что АДМА — новый индуктор атеросклероза, возможно играящий одну из самых важных ролей в патогенезе эндотелиальной дисфункции *16+. В условиёх обычного питаниё и отсутствиё нарушений мембранного транспорта уровень аргинина в крови не ёвлёетсё лимитируящим фактором длё суммарной активности NOS. Излишки аргинина метаболизируятсё в почках и печени. Длё обеспечениё быстрой адекватной регулёции NO- зависимых функций требуетсё
постоённый транспорт аргинина в клетку. На фоне снижениё эффективности транспортной системы -переносчиков аминокислот активность N0Sповышаетсё за счет увеличениё содержаниё аргинина в плазме крови*13+, что используетсё в медицинской практике применением 1,-аргинина при самой различной патологии.
Анализируё с точки зрениё доказательной медицины применение аргинина как донатора оксида азота, А.В. Бабушкиной *10+ отмечено эффективное применение L-аргинина у пациентов с артериальной гипертензией, прекапиллёрной легочной гипертензией, с преэклампсией, у курильщиков, лиц пожилого возраста в отношении эндотелиальной дисфункции. Таким образом, важнейшаё роль аргинина как предшественника оксида азота, сложные механизмы биосинтеза, возможность алиментарного дефицита, ситуации относительной недостаточности аргинина в условиёх повышенной потребности,ёвлёятсё предпосылками длё его дополнительного изучениё с целья медицинского применениё.
с
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Bryan N.S., Bian K., Murad F. Discovery of the nitric oxide signaling pathway and targets for drug development. Frontiers in Bioscience, 2009, 14: 1-18.
2 Биохимиё: Учебник длё вузов / Под ред. Е.С. Северина, 2003.- 779 с.
3 http://ru.wikipedia.
4 Руководство по детскому питания / Под ред. В.А. Тутельёна, И.а. Конё. - М.: Медицинское информационное агентство, 2004. - 662 с.
5 http://my-sport.by/katalog/predtrenirovochnyie-kompleksyi,-argininyi,-busteryi/produktyi-bogatyie-argininom.html
6 http://triumphtech.ru/svoistva-arginina.
7 http://do.gendocs.ru/docs/index-91307.html?page=6
8 http://www.fit-leader.com/deseases/arginine-directory.shtml.
9 Збарский Б. И. и др., 1972, цит. http://www.ill.ru/cgi-bin/analysis/blad_biochemistry.pl
10 Бабушкина A.B.L-аргинин с точки зрениё доказательной медицины //Украинский медицинский журнал. - 2009. - №6 (74). - С.11-12.
11 Степанов Я.М., И.Н.Кононов,А.И.Журбина, А.Я.Филиппова. Аргинин в медицинской практике // Журнал АМН УкраЫи, 2004, т. 10, № 1. - С. 340-352.
12 Бойко О.В., А.А.Тереньев, А.А.Николаев. Методические аспекты использованиё солёнокислых спермина и спермидина длё идентификации уропатогенной микрофлоры// Проблемы репродукции. - 2010. - №3. - С. 77-79.
13 Синтез оксида азота и развитие атеросклероза / И. В. Зотова, Д. А. Затейщиков, Б. А. Сидоренко //Кардиологиё . — 2002 . — Том 42, N 4 . — С. 58-67 .
14 Жлоба А.А. Ассиметричный диметиларгинин в качестве медиатора и маркера развитиё эндотелиальной дисфункции // Артериальнаё гипертензиё. - 2007. - Т.13. - №2 - С. 119 -127.
15 Гайнутдинов Э.Р. Роль ассиметричного диметиаргинина у больных ишемической болезнья сердца. Автореф. канд. дисс., Казань, 2010.
16 Boger R.H. Asymmetric dimethylarginine, an endogenous inhibitor of nitric oxide synthase, explains the «L-arginine paradox» and acts as a novel cardiovascular risk factor // Nutrition. — 2004. — Vol. 134. — P. 2842-2847.
Т.П.УДАРЦЕВА, Е.Д.ДЭЛЕНОВ
АРГИНИНН1Н ЖЕТК1Л1КС1ЗД1Г1 ЖЭНЕ ОНЫН МН МК1Н МЕХАНИЗМДЕР1
Тн йiн: Ма^алада аргинин туралы мэлiметтер келтчртген, егнитагам э ымдершщ|% рамындагы, биосинтездеп жэне
метаболизмдепмэ лшерi ^арастырылады. Аргинин жеткЫказдтнщ механизмтел^ртген.
Тн йiндi сЭ здер: амин^ыш^ылдар, аргинин, ассиметриельщ диметиларгинин, аргининнщ жеткiлiксiздiгi.
T.UDARTSEVA, E.D.DALENOV
ARGININEDEFICIENCYAND ITSPOSSIBLEMECHANISMS
Resume: The article gives informationaboutarginine, its contentin foods, biosynthesis, metabolism.The mechanisms of arginine deficiency are described.
Keywords: amino acids, arginine, asymmetricdimethylarginine, argininedeficiency.
УДК 616-092: 616-001.36: 616-002: 577.152.34 (-001.33)
И.И. ФОМОЧКИНА, А.В. КУБЫШКИН
Крымский государственный медицинский университет им. С. И. Георгиевского, г. Симферополь, Украина
ТИПЫ РЕАГИРОВАНИЯ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ПРОТЕИНАЗ И ИХ ЭНДОГЕННЫХ ИНГИБИТОРОВ ПРИ ЛОКАЛЬНЫХ И
СИСТЕМНЫХ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ
В статье представлены результаты экспериментально-клинического исследования по выявлению нарушений в состоянии неспецифических протеиназ и их эндогенных ингибиторов при воспалительных заболеваниях легких (в эксперименте и клинике), у больных с острой воспалительной хирургической абдоминальной патологией, при экспериментальном перитоните и синдроме ишемии-реперфузии, у больных с критическими состояниями. Полученные результаты позволили выделить определенные типы реакций ограниченного протеолиза. На системном уровне в крови полученные изменения можно классифицировать как компенсированные и декомпенсированные, а на местном уровне в тканях выделено 4 типа реакций: потенцированные, компенсированные, деструктивные и декомпенсированные. Выделение данных типов реагирования в протеиназ-ингибиторной системе позволяет использовать показатели протеолиза как маркеры течения и прогноза различных местных и системных патологических процессов и для обоснования включения специфической терапии с использованием ингибиторов протеиназ.
Ключевые слова: протеиназы, ингибиторы протеиназ, патология
Ограниченный протеолиз евлеетсе одним из универсальных механизмов регулеции физиологических функций в организме человека в норме и при патологии [5]. С использованием механизма ограниченного протеолиза во многом осуществлеетсе регулецие тромбообразование и фибринолиза, артериального давление, пищеварение, процессов оплодотворение, активации регулеторных пептидов и множество других функций организма [7]. Особое значение придаетсе протеиназам фагоцитарных клеток, которые в физиологических условиех обеспечиваят механизмы кислороднезависимого фагоцитоза, а в условиех патологии становетсе клячевыми факторами локального повреждение органов и тканей и формирование критических регулеторных нарушений на уровне организма [5, 7].
Наибольший интерес представлеет изучение двух групп неспецифических протеиназ. Первае из них представлена эластазами, в первуя очередь нейтрофильной и
макрофагальной, которые обладаят выраженным деструктивным потенциалом. Вторае - вклячает широкий спектр трипсиноподобных ферментов, способствуящих в большей степени развития регулеторных нарушений. Регулецие активности неспецифических протеиназ осуществлеетсе
эндогенными ингибиторами, обладаящими широким спектром антитриптических воздействий. В сыворотке крови основным ингибитором с антитриптической и антиэластазной активностья евлеетсе а-1-ингибитор протеиназ. На тканевом уровне преобладаят местносинтезируемые кислотостабильные ингибиторы, обладаящие выраженной антиэластазной активностья
£5}н астоещее време не вызывает сомнений, что генетическае недостаточность а-1-ингибитора протеиназ евлеетсе причиной формирование явенильной эмфиземы и явенильного цирроза печени вследствие нарушение контроле активности неспецифических
