4.2 Использование гистидина как антиоксиданта.

Потенциально перспективным для клинического использования эндогенным антиоксидантом является карнозин (дипептид β-аланил-гистидин). В организме карнозин образуется из β-аланина и гистидина под действием карнозинсинтетазы, а в дальнейшем под влиянием N-метилтрансферазы и в присутствии S-аденозилметиони- на он может превращаться в анзерин.

Карнозин и анзерин участвуют в формировании буферной системы организма, способны нейтрализовать активные формы кисло- рода и сахаров, являются буфером протонов и металлов переменной валентности. Карнозин способен защищать белки от неэнзиматического гликозилирования (гликирования), поскольку представляет более удобную мишень для атаки альдегидами. Высокие концентрации карнозина могут эффективно защищать белки от альдосахаров. Более того, карнозин способен связываться с карбонильными группами окисленных белков, а образующееся при этом карнозилированное производное белка быстрее подвергается протеолизу и выключатся из клеточного метаболизма. Клиническое применение карнозина в качестве лекарственного средства пока ограничивается офтальмологией

5.Биосинтез аргинина

Большая часть необходимого аргинина поступает вместе с пищей. Источники поступления аргинина в организм: шоколад, орехи (кокос, арахис, грецкие орехи), семечки подсолнуха и кунжута, молочные продукты, желатин, мясо, овсяная крупа, соевые бобы, пшеничная мука, пшеница, зародыши пшеницы, хлеб из непросеянной муки и все продукты, богатые белком. В протаминах (простейших белках) аргинин содержится в количестве до 90%, однако аргинин – это аминокислота, принимающая участие в регулировании двух циклов (цикл мочевины и цикл оксида азота).

Следовательно возможными способами биосинтеза являются ЦСМ и ЦОА

1.Цикл синтеза мочевины. Аргинин образуется путем распада аргининсукцината, синтезированного из цитрулина и аспартата.

2.Цикл оксида азота Аргинин является основным источником для синтеза NO во многих типах клеток, фермент NO-синтаза (iNOS) превращает его в азот (II) оксид и цитруллин. Последний может снова превращаться в аргинин, в пути известном как цитруллин / NO цикл (или цитруллин / аргинин-цикл), основными ферментами которого является АСС и АСЛ. Однако интенсивность этого пути значительно ниже, чем цикла мочевины в печени, в результате чего в клетках может накапливаться цитруллин. Причиной этого может быть снижена активность АСС по сравнению с iNOS и / и нехваткой каналирования субстратов между ферментами.

6.Основные пути обмена аргинина. Биологическое значение

Основным путем обмена аргинина так же является ЦСМ.

Под действием фермента аргиназы аргинин гидролизуется до орнитина и мочевины.

Во-первых, эта реакция обеспечивает орнитиновый цикл орнитином, т.е. является необходимой для обезвреживания токсичного аммиака.

Во-вторых, орнитин под действием орнитиндекарбоксилазы превращается в путресцин. Путресцин является предшественником для синтеза полиаминов – спермидина и спермина. Донором аминопропана является производное S-аденозилметионина – S-аденозилметилтиопропиламин.

Значительные количества аргинина расходуются на синтез креатина, который является субстратом креатинкиназной ферментативной системы, ответственной в клетке за депонирование и транспорт энергии в виде креатинфосфата от источников ее образования к местам использования. Взрослый организм в результате спонтанного, без участия ферментов,расщепления ежедневнотеряет 1–2 г креатина, на синтез которого требуется 1,75–3,5 г аргинина . Поэтому для восполнения клеточного фонда креатина, необходимо дополнительное поступление его или аргинина из экзогенных источников.

Постоянный и довольно значительный расход аргинина в организме идет на синтез NO, который усиливается в условиях индукции соответствующей NO-синтазы при воспалительных процессах, сепсисе и др. патологиях.

Аргинин используется в организме как строительный и энергетический материал, а также функционирует как сигнальная молекула. Он содержит положительно заряженную R-группу и в больших количествах входит в состав основных белков. Среди них ядерные белки протамины и гистоны, играющие исключительную роль в формировании структуры и регуляции функции генов, а также пептиды, такие как тафцин — тетрапептид с выраженным иммуномодуляторным действием.

Из аргинина, как глюкогенной аминокислоты, образуется D-глюкоза и гликоген.

Аргинин стимулирует образование ряда цитокинов, а также высвобождение из гипофиза гормона роста и пролактина, а из поджелудочной железы глюкагона и инсулина; активирует углеводный и липидный обмен.

Разностороннее участие аргинина в метаболизме, определяет широкий спектр его терапевтического действия и эффективность использования в составе диетических добавок. Он увеличивает мышечную массу, уменьшает объем жировой ткани, способствует нормализации состояния соединительной ткани. Аргинин, а также богатые им пептиды и белки, снижают рост патогенной микрофлоры. Являясь предшественником важных компонентов соединительной ткани: пролина и оксипролина, аргинин способствует заживлению ран, в том числе гнойных. Участвует в регенерации печени.

Аргинин способен усиливать синтез оксида азота. Этот феномен, известный как «аргининовый парадокс», осуществляется при наличии в клетках определенных концентраций свободного асимметричного диметиларгинина (ADMA), который в условиях in vivo конкурирует с аргинином на уровне транспортера Y+ и/или NOсинтаз. При высоких уровнях ADMA, угнетающих эндотелиальную NO-синтазу, введение аргинина восстанавливает ее активность, нормализует функцию эндотелия и сосудистый тонус. С другой стороны, направленность действия аргинина, опосредуемая через ускорение эндогенного синтеза NO, может быть различной в зависимости от состояния организма. Так, при выраженных воспалительных процессах, которые сопутствуют тяжело протекающим заболеваниям, таким как синдром \системной воспалительной реакции и органной недостаточности, сепсис, атеросклероз, а также сопровождаются индукцией соответствующей формы NO-синтазы и развитием оксидативного стресса, введение аргинина может не только не оказать терапевтического действия на больного, но даже ухудшить его состояние за счет гиперпродукции пероксинитрита и других токсичных реактивных форм азота.