Эль цистеин: Now Foods, L-цистеин, 500 мг, 100 таблеток

Содержание

Глутатион [LifeBio.wiki]

Молекула Глутатиона

Глутатион является важным антиоксидантом у растений, животных, грибов и некоторых бактерий и архебактерий. Глутатион предотвращает повреждение важных клеточных компонентов, вызванных активными формами кислорода (свободными радикалами и пероксидами). Глутатион – это трипептид с гамма-пептидной связью между карбоксильной группой глутамата боковой цепи и аминогруппой цистеина (присоединенной с помощью нормальной пептидной связи с глицином). Тиоловые группы являются восстановителями, существующими в клетках животных в концентрации примерно 5 мм. Глутатион уменьшает образование дисульфидных связей в цитоплазматических белках с цистеинами, служа в качестве донора электронов. В ходе этого процесса, глутатион преобразуется в свою окисленную форму, глутатион дисульфид (GSSG), также называемый L-(-)-глютатион. После окисления глутатион может быть снова восстановлен при помощи глутатионредуктазы, используя NADPH в качестве донора электронов.

Отношение восстановленного глутатиона к окисленному глутатиону в клетках часто используется как мера клеточной токсичности. Промежуточный продукт обмена веществ, эль-цистеин, может повысить уровень глутатиона в теле, но применение этого вещества для повышения уровня глутатиона является неэффективным и затратным.

Фармакологическая группа: пептиды; атиоксиданты
ИЮПАК название: (2S)-2-амино-4-1R-1-карбоксиметил карбамоил-2-сульфанилетил карбамоил бутановая кислота
Другие названия: γ -L- глутамил-L-цистеинглицин
(2S)- 2-амино- 5-2R-1-(карбоксиметиламино)-1-оксо-3-сульфанидпропан-2-ил амино-5- оксопентановая кислота
Молекулярная формула: C₁₀H₁₇N₃O₆S
Молярная масса: 307,32 г моль-1
Температура плавления: 195 ° С; 383 ° F; 468 К
Растворимость в воде: легко растворим
Растворимость в метаноле, диэтиловом эфире: нерастворим

Краткая информация

Глутатион (γ-L-Glutamyl-L-cysteinylglycine) – это маленькая молекула, содержащая аминокислоту (пептид), в состав которой входят одна молекула Л-глютаминовой кислоты, Л-цистеин, а так же Глицин в каждой отдельной молекуле. Данная молекула является абсолютно естественным составляющим употребляемых нами пищевых добавок, и играет роль главного антиоксиданта в человеческом организме. Действие глутатиона сильно зависит от целостности «глутатионовой системы», которая содержит ферменты, синтезирующие глутатион внутри клетки так же, как и специально предназначенные для этого ферменты, использующие глутатион как катализатор всех антиоксидантных эффектов. Глутатионовая добавка призвана сохранять уже существующий запас глутатиона в клетках и таким образом поддерживать эффективную работу всей системы. Вопреки существующей теории, сам по себе глутатион не имеет специально отведенной для него ниши в системе пищевых добавок, и когда это вещество оказывается целесообразным, то, вероятнее всего, оно является самым дорогостоящим и неэффективным методом для достижения той или иной желаемой цели. Все это, в конечном счете, происходит из-за малого количества фармакокинетических аспектов, которые и делают глутатионовые добавки бездейственными:

1) Глутатион – это трипептид, состоящий из трех аминокислот, и, хотя этот особый трипептид может сопротивляться процессу гидролиза, он все равно, по большей мере, всасывается в кишечнике.
2) Есть возможность того, что глутатион может абсорбироваться через кишечник в исходной форме, но это вещество в чистом виде попросту не может попасть в клетку; глутатион должен быть предварительно синтезирован из Л-цистеина (двух молекул Л-цистеина, связанных вместе) перед использованием.
3) Снабжение Л-цистеином клеток – все, что нужно для того, чтобы повысить уровень глутатионового синтеза, и Н-ацетилцистеин для этих целей – более надежное, действенное средство и дешевое средство, в сравнении с глутатионом.

Как следствие, глутатион – это не прямой и не эффективный метод для обеспечения организма Л-цистеином, который, в свою очередь является тем самым веществом, которое отвечает за все полезные свойства глутатиона. Глутатион синтезируется тогда, когда обеспечивается выработка Л-цистеина. Диетические протеины, включающие в себя богатые Л-цистеином источники, такие как сывороточный белок молока, являются эффективными, однако недейственными методы повысить уровень Л-цистеина. Н-ацетилцистеин в этом случае является одновременно и эффективным и дешевым способом замены глутатиона. В сущности, не существует известных преимуществ от приема глутатиона внутрь, которые не были бы легко имитированы добавкой Н-ацетилцистеина и, теоретически, поддерживались бы с помощью протеиновой диеты, включающей источники пищи, содержащие Л-цистеин (сывороточный белок молока).

Биосинтез

Глутатион не является незаменимым питательным веществом, поскольку может быть синтезирован в организме из L-цистеина, L-глутаминовой кислоты и глицина. Сульфгидрильная (тиоловая) группа (SH) цистеина служит в качестве донора протонов и отвечает за биологическую активность глутатиона. Цистеин является ограничивающим скорость фактором в клеточном синтезе глутатиона, поскольку эта аминокислота относительно редко встречается в пищевых продуктах.

Клетки производят глутатион путем двух аденозинтрифосфат (АТФ)-зависимых шагов:

  Во-первых, гамма-глютамилцистеин синтезируется из L-глутамата и [[цистеин|цистеина]] с помощью фермента гамма-глютамилцистеин синтетазы (глутамат цистеин лигазы, ГЦЛ). Эта реакция является лимитирующей стадией в синтезе глутатиона. 
  Во-вторых, глицин добавляется к С-концу гамма-глютамилцистеина через фермент глутатион-синтетазы.

Глутамат цистеин лигаза (ГЦЛ) у животных – это гетеродимерный фермент, состоящий из каталитической (ГЦЛК) и модуляторной (ГЦЛМ) субъединиц. ГЦЛК формирует всю ферментативную активность, в то время как ГЦЛМ повышает каталитическую эффективность ГЦЛК. Мыши, лишенные ГЦЛК (т.е., не способные осуществлять полный синтез глутатиона), умирают до рождения. Мыши, лишенные ГЦЛМ, не проявляют внешнего фенотипа, но у них наблюдается заметное снижение глутатиона и повышенная чувствительность к токсичным воздействиям. В организме человека все клетки способны синтезировать глутатион, однако особенно важным является синтез глутатиона в печени. Мыши с генетической мутацией — отсутствием ГЦЛК в печени (т.е. мыши, не способные синтезировать глутатион) — умирают в течение 1 месяца с момента рождения. Глутамат цистеин лигаза (ГЦЛ) у растений является гомодимерным, редокс-чувствительным ферментом. В окислительной среде образуются межмолекулярные дисульфидные мостики и фермент переходит в димерное активное состояние. Средний потенциал критической пары цистеина составляет 318 мВ. В дополнение к редокс-зависимому контролю, обратная связь фермента ГЦЛ у растения ингибируется глутатионом. ГЦЛ располагается исключительно в пластидах, и глутатион синтетаза направлена на пластиды и цитозоль, таким образом, глутатион и гамма- глутамилцистеин экспортируются из пластид. Оба фермента биосинтеза глутатиона являются жизненно важными для растений. Некоторые бактерии способны осуществлять биосинтез глутатиона, такие как цианобактерии и протеобактерии, однако многие другие бактерии не способны синтезировать глутатион. Большинство эукариот синтезируют глутатион, в том числе человек, но не все, например, бобовые, энтамёбы и лямблии не могут синтезировать глутатион. Единственные археи, которая производит глутатион – галобактерии.

Источники и состав

Происхождение и состав

Глутатион – это небольшая молекула, состоящая из трех аминокислот: Л-цистеина, Л-глютамина и глицина¹⁾. Этот трипептид известен как антиоксидант, из-за группы антиоксидантов, к которой его относят (глутатионовая система), в которой он используется, как субстрат для регулирования большинства окислительных процессов в клетке. Глутатион также исполняет роль конъюгата некоторых составляющих в теле и подготовки этих компонентов к удалению из организма. Эта роль была классифицирована, как «детоксикация

2) организма», что доказывает приемлемость глутатиона, как пищевой добавки.

Источники и структура

С одной стороны, являясь эндогенным антиоксидантом, глутатион встречается в пищевых добавках, которые, в свою очередь, содержатся в пище. В один образец вещества, содержащийся в одном приеме пищи, входит 34.8 мг глутатиона, но глутатион может содержаться и в больших дозах в других продуктах питания – 13-109.9 мг. Более половины всего получаемого нашим организмом глутатиона содержится в овощах и фруктах, и менее четверти – в мясе. Диетическое содержание глутатиона, однако, не соответствует его системной глутатионовой активности. ³⁾ Глутатион представлен в рационе человека в составе пищевых продуктов, хотя потребляемые нами дозы этого вещества, даже в самых богатых питательными веществами диетах, оказываются гораздо меньше, чем при приеме внутрь концентрированного вещества или предшественника глутатиона, (Н-ацетилцистеина). Поэтому, в плане диеты, глутатион не кореллирует с общей активностью.

Биологическое значение

Глутатион – это трипептид (Л-глютаминовая кислота, Л-цистеин и Глицин), который является одним из самых важных ферментативных антиоксидантов в человеческом теле, и это субстрат для системы регуляции энзимов, вовлеченных в стабилизацию глутатионового обмена. Глутатион – это промежуточное звено в «глутатионовой системе», которое отвечает за стабилизацию окислительных процессов. Энзим, известный как Глютамил-цистеин синтетаза, это глютамат-цистеин лигаза, вовлеченная в синтез глутатиона. В частности, этот фермент является катализатором первой реакции синтеза – это соединение глютамата и цистеина в форму дипептида, известную как y-глютамин-цистеин. ⁴⁾ Этот энзим является целью некоторых фармакологических исследований, дающих оценку роли глутатиона в клетке, так как он может ингибироваться Бутионин сульфоксимином, в результате чего происходит вымывание из кишечника глютамил-цистеина. И чем больше увеличивается число подобных эффектов, тем сильнее становится глутатионовая активность и действие антиоксидантов в клетках. Дефицит глютамил-цистеина приводит к истощению как глутатиона, так и замедляет действие передачи вещества клетками

5). Из-за низких показателей глутатиона, как вещества, регулирующего энзимы (как в клетках бактерий, так и в клетках грызунов; последние исследования показали гомологичность с человеком[11]), маловероятно производство глутатиона из-за высокой активности фермента. Второй энзим, вовлеченный в синтез глутатиона, это фермент глутатион-синтетазы, который берет y-глютамил-цистеин, созданный в предыдущей ферментативной реакции, и присоединяет к нему глицин, вследствии чего и формируется трипептид – глутатион⁶⁾. Этот энзим содержится в дрожжах и различных бактериях, хотя существует мало сходства между видами энзима у крыс и человека[13][14], а ведь образец грызунов (крыс) на 88% сходен с человеческим образцом⁷⁾. Этот энзим, по всей видимости, использует Cys-422 для функционирования в человеческом организме, а его функции могут ингибироваться в экспериментах с Метионин сульф-оксимином. Лимитирующая стадия синтеза глутатиона не представляет из себя активность обоих энзимов в нормальных условиях, но скорее является произведением одной из амино-кислот (Л-цистеина), входящей в состав трипептида; поэтому, добавление Н-ацетилцистеина иногда используется для увеличения активности глутатионового синтеза (однако, после того, как Н-ацетилцистеин деактивируется в форму Л-цистеина) ⁸⁾. Синтез глутатиона в организме включает в себя два фермента, первый из которых связывает L-цистеин и глутаминовую кислоту друг с другом в гамма-конфигурации (продуизводя γ-глютамил-цистеин), а второй фермент добавляет молекулу глицина, чтобы, в конечном счете, образовался глутатион. Сам глутатион (GSH) присутствует как в восстановленной форме, известной как восстановленный глутатион (rGSH), который проявляет антиоксидантное действие, так и окисленной форме (GSSG), после того, как он проявляет антиоксидантное воздействие на цели; две эти формы формируют соотношения, известное как отношение GSH / GSSG, где последняя форма обычно составляет 98% от общего количества глутатиона, и изменения в соотношении могут означать изменения в клеточном окислительном балансе. Окисленный глутатион (GSSG) может быть превращен обратно в GSH через фермент никотинамид аденин динуклеотид фосфат – зависимый от фермента глутатион дисульфида редуктазы[12], и активность этого фермента, по всей видимости, частично контролируется самим глутатионом. Активность этого фермента, очевидно, является одним из основных факторов в общем соотношении GSH / GSSG⁹⁾. Глутатион существует в двух формах: в восстановленной форме (rGSH) и окисленной форме (GSSG). Отношение rGSH к GSSH указывает на общее состояние окисления в клетке, а увеличение окисленных форм глутатиона (GSSG) по отношению к восстановленной форме (rGSH) означает чрезмерное окисление. Ферменты-антиоксиданты, которые являются причиной антиоксидантных эффектов глутатиона, известны как глутатион S-трансферазы (GSTS). Они работают, заставляя молекулу глутатиона отдавать пару электронов (это явление называется «нуклонной атакой») и позволяя этой атаке успешно достичь цели, которая может принимать электроны (электрофильные цели), что в результате и приводит к передаче электронов. Сама эта передача и является антиоксидантным эффектом¹⁰⁾. GST ферменты разделены на восемь различных классов для млекопитающих: альфа (α) ¹¹⁾, мю (μ) ¹²⁾, пи (π) ¹³⁾, тета (θ) ¹⁴⁾, дзета (ζ) ¹⁵⁾, сигма (σ) ¹⁶⁾, омега (ω), и митохондриальная каппа (κ) [28][29] , и на два подсемейства растворимых GSTS, расположенных в цитозоле (за исключением каппа) и микросомальных GST, известных как мембранно-ассоциированные белки, участвующие в метаболизме эйконазоидов и глутатиона (MAPEG), которые связаны с клеточными мембранами¹⁷⁾. Другая группа ферментов – глутатион-пероксидазы (GPx), ферменты, которые используют трипептиды глутатиона для снижения перекисного окисления липидов и содержания перекиси водорода в воде, действующие с различной эффективностью и на различные цели, в зависимости от того, какой из восьми изомеров исследуется¹⁸⁾. Эти ферменты являются селен-зависимыми, и снижение их активности в организме может повлечь дефицит селена. Глутанин S-трансферазы (GST) и глутатион пероксидазы (GPx) – ферменты, являющиеся посредниками многих антиоксидантных действий глутатиона. Помимо использования глутатиона в качестве субстрата его же ферментами для оказания антиоксидантного действия, он может непосредственно модифицировать остатки L-цистеина в белки. Этот процесс называется S-глутатионилирование¹⁹⁾, и, в целом, этот процесс модифицирует воздействие белков на организм, участвует в регуляции считывания генетического кода и обеспечивает как хорошую свертываемость белков, так и их распад²⁰⁾. В то же время, актуальность этой информации, описывающей глутатион как пищевую добавку (или глутатиона из N-ацетилцистеина), неизвестна. Сам глутатион может изменять функцию белка с помощью процесса, известного как S-глутатионилирование, который не зависит от его классических антиоксидантных свойств.

Фармакология

Абсорбция

Глутатион, будучи небольшой пептидной молекулой, подлежит гидролизу (расщеплению) в тонком кишечнике, как правило, с помощью γ-глутамилтрансферазы в щеточной каемке тощей кишки²¹⁾, где преобладают ферменты. Там также может происходить гидролизная пост-абсорбция, так как глутатион, в основном, расщепляется на составляющие его аминокислоты, увеличивая концентрации Л-цистеина в сыворотке крови²²⁾. В клетках кишечника человека находится так называемый «транспортер для поглощения глутатиона» ²³⁾. Содержание глутатиона повышается в сыворотке крови и тканях у крыс, когда глутатион использовался в качестве пищевой добавки. В целом, дейсвтие глутатиона из пищевых добавок в организме человека не совпадает с действием этого вещества из пищи. Диетический (содержащийся в пище) глутатион или глутатион в чистом виде, при глотании может быть расщеплен на составные аминокислоты в кишечнике и в крови, хотя существует возможность того, что глутатион может расщепиться с помощью абсорбции в кишечнике.

Иммунная сыворотка (сыворотка крови)

Употребление в пищу 3 грамм глутатиона (0,15 / кг) в форме раствора здоровыми субъектами не показало увеличения концентрации циркулирующего глутатиона в течение следующих 270 минут, в сравнении с исходной концентрации²⁴⁾. Четыре недели употребления добавок по 1000 мг не повлияли на количество эритроцитов, и вливание (в форме настоя) глутатиона показало, что увеличение в сыворотке крови Л-цистеина, приблизительно эквивалентно количеству Л-цистеина в глутатионе²⁵⁾ (в его обычной форме), а это предполагает расщепление вещества в сыворотке крови. Глутатион нестабилен в крови, и с помощью перорального или внутривенного введения, глутатион будет легко восстанавливаться в Л-цистеин или другие молекулы, содержащие серу.

Клеточная динамика

Глутатион синтезируется внутриклеточно, и в то время как это может привести к оттоку вещества из клетки, глутатион все равно стремится к гидролизу, чтобы расщепиться на составные аминокислоты, дабы потом быть поглощенным клетками и повторно синтезироваться внутри клетки в глутатион (основное вещество). Глутамилтранспептидаза расщепляет химическую связь γ-глутамила в глутатион, производя цистеин-глицин дипептид и фрагмент γ-глутамила, который связан с другой аминокислотой (обычно это цистин, продукт объединения двух молекул Л-цистеина ²⁶⁾) для внеклеточной транспортировки, и при достижении γ-глутамил аминокислоты другой ткани, дипептид расщепляется с помощью энзима, отвечающего за транспорт веществ от клетки к клетке. Таким образом, освобождаются аминокислоты, которые, в свою очередь, помогают произвести циклическую форму глутаминовой кислоты (5-оксопролин), которая преобразуется в глутамин с помощью 5-оксопролина²⁷⁾. Так как глутатион является трипептидом, может произойти эманация его из клетки, он не может быть поглощен обратно в большинство интактных клеток. Это приводит к базовому количеству содержания глутатиона в сыворотке крови, нормальный диапазон которого составляет 3.8-5.5μM с периодом полураспада около 14,1 +/- 9,2 мин. Клетки, которые были отмечены как способные поглощать глутатион в его нетронутом состоянии, включают гепатоциты (HepG2 ²⁸⁾), кишечные клетки слизистой оболочки²⁹⁾, и клетки сетчатки. Глутатион может быть экспортирован из клеток, где он синтезируется, и, таким образом он, в какой-то степени, существует в своей интактной форме в крови. Большинство клеток, однако, должны расщеплять это вещество, чтобы иметь возможность его абсорбировать.

Вторая фаза взаимодействия ферментов

Глутатион может быть конъюгирован с другими молекулами, участвующими во второй фазе взаимодействия ферментов. Этот процесс обычно называют «процессом детоксикации», так как эти соединения «помечают» определенные молекулы для их удаления с помощью печени и почек³⁰⁾. В некоторых случаях соединения глутатиона служат для биоактивации целевых молекул. Этот процесс применим как к ксенобиотикам (процессы, происходящие из вне тела), а также к некоторым эндогенным молекулам, таким как стероиды и простагландины³¹⁾. Эти ферменты являются глутатион S-трансферазами (GSTS), и их соединительная реакция аналогична антиоксидантной реакции, где глутатион выполняет нуклонную атаку (отдает пару электронов) по отношению к электрофильным (свободным для приема электронов) молекулам в процессе слияния. После конъюгации, она либо выталкивается сразу из печени в кишечник (образуя фекальный метаболит), либо продолжает свой путь через почки, где, в конечном счете, выводится с мочой в виде ацетилированного Л-цистеина, более известного как меркаптуровая кислота. Глутатион использует ферменты глутатион S-трансферазы (GST) для того, чтобы соединять вместе определенные молекулы. Это слияние изменяет структуру молекул, и в то время как, в большинстве случаев, этот процесс играет роль детоксикации, помогая удалять конкретные молекулы из тела, в нескольких случаях так же было отмечено, что процесс может повысить действие/ токсичность молекул.

Функции глутатиона

Глутатион существует как в восстановленной, так и в окисленной форме. В восстановленном состоянии тиольная группа цистеина может жертвовать восстанавливающий эквивалент (H++е-) в другие нестабильные молекулы, такие как активные формы кислорода. Жертвуя электрон, глутатион сам становится реактивным, но легко реагирует с другим реактивным глутатионом, образуя глутатион дисульфид. Такая реакция возможна благодаря относительно высокой концентрации глутатиона в клетках (до 5 мм в печени).

Глутатион выполняет несколько функций:

  Он является основным эндогенным антиоксидантом, производимым в клетках, непосредственно участвуя в нейтрализации свободных радикалов и реактивных соединений кислорода, а также в поддержании экзогенных антиоксидантов, таких как [[витамин_с|витамины С]] и [[витамин_е|Е]] в их активной (восстановленной) форме.
  Регулирование азотно-оксидного цикла, играющего важную роль в организме
  Он используется в метаболических и биохимических реакциях, таких как синтез и репарация ДНК, синтез белка, синтез простагландинов, транспорт аминокислот и активация ферментов. Таким образом, каждая система организма может зависеть от состояния системы глутатиона, особенно иммунная система, нервная система, желудочно-кишечный тракт и легкие.
  Он играет важную роль в метаболизме железа. Клетки дрожжей, имеющие низкие или токсические уровни глутатиона, испытывают недостаток железа и ухудшение деятельности экстра-митохондриальных ферментов ISC, а затем смерть.

Роль глутатиона в организме животных

Глутатион является субстратом реакций конъюгации и восстановительных реакций, катализируемых ферментами глутатион S-трансферазы в цитозоле, микросомах и митохондриях. Тем не менее, вещество также может участвовать в неферментативном сопряжении с некоторыми химическими веществами. В случае N-ацетил-p-бензохинон имина (NAPQI), реактивный цитохром Р450-реактивный метаболит, образуется при участии парацетамола (или, как он известен в США, ацетаминофена), который становится токсичным при снижении запасов глутатиона при передозировке ацетаминофена, глутатион является важным противоядием при передозировке. Глутатион сопрягается с NAPQI и служит его детоксикации. В этом качестве он защищает тиольные группы клеточного белка, которые в противном случае становятся ковалентно модифицированы. При истощении запасов глутатиона NAPQI начинает реагировать с клеточными белками, убивая в ходе этого процесса клетки. Предпочтительным средством для лечения передозировки этого болеутоляющего является введение (обычно в распыленном виде) N-ацетил-L-цистеина (часто в виде препарата под названием Mucomyst), который клетки превращают в L-цистеин и используют в синтезе глутатиона. Глутатион участвует в синтезе лейкотриенов и служит кофактором для фермента глутатионпероксидазы. Он также играет важную роль в качестве гидрофильной молекулы, которая добавляется к липофильным токсинам и отходам в печени при биотрансформации, прежде чем стать частью желчи. Глутатион также необходим для детоксикации метилглиоксаля, токсина, полученного в качестве побочного продукта метаболизма. Эта реакция детоксикации осуществляется системой глиоксалазы. Глиоксалаза I катализирует превращение метилглиоксаля и восстановленного глутатиона в SD- лактоил-глютатион. Глиоксалаза II катализирует гидролиз SD- лактоил- глутатиона в глутатиона и D-молочную кислоту. Не так давно глутатион начали применять в качестве ингибитора меланина в косметической промышленности. В таких странах, как Япония и Филиппины, этот продукт продается в виде мыла для отбеливания кожи. Глутатион конкурентно ингибирует синтез меланина в реакции тирозиназы и L-ДОФА, снижая способность L-ДОФА к связи с тирозиназой в процессе синтеза меланина. Ингибирование синтеза меланина обращалось при повышении концентрации L-ДОФА, но не за счет увеличения тирозиназы. Несмотря на то, что синтезированный меланин агрегировался в течение одного часа, это агрегирование ингибировалось при добавлении глутатиона. Эти результаты показывают, что глутатион ингибирует синтез и агглютинацию меланина, ингибируя функцию L-ДОФА».

Функция в растениях

У растений глутатион играет важную роль в биотической и абиотической борьбе со стрессом. Он является ключевым компонентом цикла глутатион-аскорбат, системы, которая восстанавливает ядовитую перекись водорода. Вещество является предшественником фитохелатинов, олигомеров глутатиона, которые хелируют тяжелые металлы, такие как кадмий. Глутатион необходим для эффективной защиты от растительных патогенов, таких как Pseudomonas syringae и Phytophthora Brassicae. APS-редуктаза, фермент пути ассимиляции серы, использует глутатион в качестве донора электронов. Другие ферменты, использующие глутатион в качестве субстрата, является глутаредоксин, эти маленькие оксидоредуктазы участвуют в развитии цветка, образовании салициловой кислоты и защитных реакциях растения.

Пищевые добавки

Повышение уровня глутатиона путем приема пищевых добавок довольно маловероятно. Исследования показывают, что при пероральном приеме глутатион плохо всасывается через желудочно-кишечный тракт. В исследовании постоянного перорального приема очень больших доз (3 г) перорального глютатиона, Witschi и его коллеги обнаружили, что «препарат не увеличивает уровни циркулирующего глутатиона до клинически полезного уровня при пероральном применении разовой дозы 3 г глутатиона». Однако, соответствующие уровни глутатиона можно увеличить и поддерживать за счет увеличения ежедневного потребления богатых цистеином продуктов и / или добавок. Кальцитриол (1,25 дигидроксивитамин D3), активный метаболит витамина D3, после синтезируемый из кальцифедиола в почках, увеличивает уровень глутатиона в мозге и может быть катализатором для производства глутатиона. Кальцитриол может увеличивать уровни глутатиона в крысиных первичных культурах астроцитов в среднем на 42%, увеличивая концентрации белка от 29 нмоль / мг до 41 нмоль / мг, через 24 и 48 часов после введения, причем этот эффект уменьшался до 11%, по отношению к контрольной группе, через 96 часов после введения. Организму для переработки витамина D3 в кальцитриол требуется около десяти дней. Другие добавки, в том числе S-аденозилметионин (SAMe) и сывороточный белок также увеличивают клеточное содержание глутатиона. N -ацетил цистеин (NАЦ) доступен как в качестве лекарственного средства, так и в качестве пищевой добавки, и оказывает положительное влияние на производство глутатиона. Альфа-липоевая кислота восстанавливает внутриклеточный глутатион. Мелатонин стимулирует связанный фермент, глутатионпероксидазу. Глутатион является регулируемым внутриклеточным компонентом, и его производство ограничивается ингибированием его собственного синтеза через фермент гамма-глутамилцистеин синтетазы, что значительно минимизирует любую возможность передозировки. Увеличение уровня глутатиона при применении прекурсоров синтеза глутатиона или внутривенного приема глутатиона – это стратегия, разработанная для лечения дефицита глутатиона, высокого окислительного стресса, иммунной недостаточности, и передозировки ксенобиотиками. Низкие уровни глутатиона обычно наблюдаются при дефиците баланса азота, при раке, ВИЧ / СПИДе, сепсисе, травмах, ожогах и спортивных перегрузках. Прием добавок глутатиона может противостоять этому процессу, и при СПИДе, например, приводит к улучшению показателей выживаемости. Тем не менее, в исследованиях многих этих заболеваний не удалось провести различия между низким уровнем глутатиона в результате постоянного (как у пациентов с сепсисом) или хронического (как в случае ВИЧ) увеличения окислительного стресса и увеличения патологии в результате уже существующих недостатков. Ограниченная серия тематических докладов и небольших клинических испытаний показывает, что окислительный стресс может быть фактором, лежащим в основе патофизиологии биполярного расстройства, большого депрессивного расстройства и шизофрении. Пополнение запасов глутатиона с использованием N-ацетил цистеина снижает симптомы обоих расстройств. Глутатион является основным антиоксидантом в мозгу. Уменьшение уровней глутатиона увеличивает уязвимость клеток к окислительному стрессу; характеризуется накоплением активных форм кислорода. Истощение глутатиона также влияет на клеточную предрасположенность к апоптозу. Глутатион также может содержать значительные количества глутамата в мозгу.

Рак

Предварительные результаты показывают, что глутатион изменяет уровни активных форм кислорода в изолированных клетках, выращенных в лаборатории, и может снижать развитие рака. Ни один из этих тестов не был проверен на людях. Однако повышенный уровень глутатиона в опухолевых клетках защищает раковые клетки в костном мозге, груди, толстой кишке, гортани и легких при развитии рака, создавая резистентность ряду химиотерапевтических препаратов.

Патология

Избыток глутамата в синапсах, который может быть высвобожден при таких условиях, как черепно-мозговые травмы, может предотвратить поглощение цистеина, необходимого составного вещества глутатиона. Без защиты от окислительного повреждения, обеспечиваемой глутатионом, клетки могут быть повреждены или убиты.

Методы определения глутатиона

Восстановленный глутатион может быть визуализирован с использованием реагентов Эллмана или производных биманов, таких как монобромобиман. Метод использования монобромобимана является более чувствительным. В этой процедуре клетки лизируются и тиолы экстрагируются с использованием буфера соляной кислоты. Затем тиолы восстанавливают при помощи дитиотреитола (ДТТ) и отмечается монобромобиманом. После связывания с глутатионом монобромобиман становится люминесцентным. Затем тиолы затем разделяют с помощью ВЭЖХ и флуоресценция количественно оценивается при помощи флуоресцентного детектора. Биман также можно быть использован для количественного определения глутатиона в естественных условиях. Количественное измерение производится с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии после нанесения краски на живые клетки. Другой подход, который позволяет измерять окислительно-восстановительный потенциал глутатиона при обширном пространственном и временном растворении в живых клетках на основе окислительно-восстановительных изображений с использованием редокс-чувствительного зеленого флуоресцентного белка (roGFP) или редокс-чувствительного желтого флуоресцентного белка (rxYFP).

Использование в виноделии

Содержание глутатиона в сусле определяет эффект бурого окрашивания при производстве белого вина путем.

Сердечнососудистые заболевания

Сердечная ткань

Исследования, проведенные на крысах, в ходе которых грызуны регулярно бегали на беговой дорожке, показали, что пищевые добавки из 5 г / кг глутатиона в течение 17 дней, даваемые до ишемической реперфузии, проявили защитный эффект; глутатион снижает вероятность появления ишемии, увеличивая свою концентрацию в левом желудочке сердца, и также вызывает улучшение сократимости сердечной мышцы (+ DP / DT). Все эти тесты показали, что глутатион действует лучше в сочетании с физическими упражнениями. ³²⁾

Воспаления и иммунология

Вирусологическое взаимодействие

Макрофаги, находящиеся в человеческом организме, инфицированном ВИЧ-инфекцией, имеют более высокую концентрацию GSSG (относительно восстановленного глутатиона), чем макрофаги у неинфицированных людей[59]. Считается, что это связано с пониженной экспрессией глутамин-цистеин-лигазы (GCLC), наблюдаемой в организме людей с ВИЧ-инфекцией в макрофагах. ³³⁾ Макрофаги, выделенные из организмов ВИЧ-инфицированных пациентов, находящихся на постоянной антиретровирусной терапии, были инкубированы с микробактерией туберкулеза и 5-10μM глутатиона, что привело к увеличению восстановленного глутатиона (53-93% в ВИЧ + и 80-83% в контрольной группе ВИЧ), который совпал с Н-ацетилцистеином всего лишь в 10 мМ. Разница в содержании активного вещества сохранялась при оценке перекисного окисления липидов (через анализ малонового диальдегида) и в снижении внутриклеточного роста микробактерий туберкулеза.

Взаимодействие с окислением

Супероксид

Супероксид (O2-) получают, когда один электрон извлекается молекулой кислорода (O2) или впоследствии выработки побочного продукта метаболических реакций³⁴⁾. Супероксид является свободным радикалом, с которым как Н-ацетилцистеин, так и глутатион могут непосредственно и неэнзиматически контактировать, хотя константы скорости таких реакций являются слабыми (и, таким образом, эти антиоксиданты имеют низкую эффективность). Образование супероксида является общим первым этапом в производстве оксиданта, так как окислитель О2 способен легко пересекать мембраны (по аналогии с Н2О2, но не О2 -)³⁵⁾, и так как О2 повсеместно требуется для метаболических реакций. Ферменты, которые используют глутатион, чтобы оказывать ферментативные и антиоксидантные свойства (пероксидазы и S-трансферазы), кажется, не имеют мощного антиоксидантного воздействия на радикал, и эндогенное отторжение некротизированного участка от сохранивших жизнеспособность тканей от О2, как правило, обрабатываются супероксид дисмутазами (SOD), которые преобразовываются в супероксид перекиси водорода (h3O2). ³⁶⁾ Супероксид является одним из основных свободных радикалов, которые могут оказывать окислительное воздействие в клетке, и обычно обрабатываться с помощью фермента супероксид дисмутазы, который преобразует его в перекись водорода по мере уменьшения концентрации глутатиона; глутатион и его ферменты не имеют особенного антиоксидантного потенциала непосредственно в восстановлении супероксида.

Перекись водорода

Супероксидный радикал преобразуется в перекись водорода (h3O2) с помощью супероксид дисмутазы (SOD), и как только это происходит, фермент глутатион пероксидазы (GPx) способен свести его к h3O с помощью использования двух глутатион трипептидов (и последующего формирования GSSG) ³⁷⁾. Н2О2 может также быть получен как побочный продукт аэробных метаболических реакций. Антиоксидантный фермент – «каталаза» (гемсодержащий фермент), также удаляет h3O2 путем ее разложения на воду и кислород. ³⁸⁾ Каталаза и GPx действуют совместно, поэтому Н2О2 может инактивировать каталазу при высоких концентрациях, и, по-видимому, каталаза может быть защищена от инактивации благодаря глутатион пероксидазе³⁹⁾. Глутатион, использующий фермент GPx, играет, наряду с каталазой, роль в восстановлении потенциальных соединений окислителя, известного как перекись водорода (h3O2). Эти ферменты могут преобразовать перекись водорода обратно в воду (или в воду или кислород, в случае каталазы).

Гидроксил

Гидроксильный радикал (OH •, нейтральная форма гидроксида имеет формулу ОН) является мощным радикалом, производимым путем реакции О2 и железа через «реакцию Фентона» (реакция перекиси водорода с ионами железа, которая используется для разрушения многих органических веществ). В отличие от О2 и Н2О2, которые являются умеренными и обратимыми окислителями, OH • является необратимым модификатором белковых структур. Считается, что гидроксильные радикалы выступают посредником в устранении многих негативных реакций, связанных с повышенной концентрацией h3O2 в клетках, таких как, например, повреждения ДНК. ⁴⁰⁾

Система периферийных органов

Кишечник

Воспалительные заболевания кишечника, включая неспецифический язвенный колит⁴¹⁾ и болезнь Крона, характеризуются увеличением окислительного стресса и одновременным понижением уровня окислительной защиты, которую обеспечивает, например, концентрация глутатиона. В желудочно-кишечной ткани глутатион является основным неферментативным антиоксидантом. И, так как меры, применяемые для сохранения этого вещества, как правило, так же применяются для уменьшения воспалений и окислительного стресса у животных с этими же болезнями⁴²⁾, глутатион, таким образом, был признан в качестве терапевтического средства. У крыс, инъекция глутатиона (200 мг / кг) за час до индукции колита через тринитро бензен сульфатическую кислоту (TNBS), проявляет защитный эффект по сравнению с физиологическим раствором. После введения 50 мг / кг глутатиона в виде инъекций ежедневно, в течение восьми недель после индуцирования колита, отмечается практически полное удаление перекисного окисления липидов и самого воспаления. ⁴³⁾ В исследованиях на людях, проходящих лечение мезаламином, использовались дополнительные 800 мг Н-ацетилцистеина (который может восстановить уровень глутатиона), или плацебо. Защитный эффект при комбинированной терапии был легким и не достигал статистической значимости.

Мужские половые органы

Мужское бесплодие – это состояние, которое характеризуется чрезмерным окислительным стрессом, поэтому предполагается возможная терапевтическая роль антиоксидантов в целом. ⁴⁴⁾ В частности, дефицит глутатион пероксидазы (из-за дефицита селена), по-видимому, приводит к дефектам подвижности и морфологии, путем воздействия на среднюю часть сперматозоида (раздел между его головой и хвостом). ⁴⁵⁾ Терапевтический эффект глутатиона был подтвержден в одном исследовании, где использовалось 600 мг глутатиона в качестве внутримышечных инъекций, что, в свою очередь, улучшало подвижность сперматозоидов. ⁴⁶⁾ Этот конкретный вывод (улучшение подвижности) был также отмечен в лабораторном исследовании, когда Н-ацетилцистеин использовался бесплодными мужчинами в течение трех месяцев в дозе по 600 мг ежедневно. ⁴⁷⁾ Инъекции глутатиона могут улучшить мужскую плодовитость за счет улучшения морфологии и подвижности сперматозоидов. Этот эффект также отмечается в предварительных исследованиях с использованием пероральной добавки из N-ацетилцистеина; никаких исследований с использованием пищевых добавок глутатиона в настоящее времени проведено не было.

Долголетие и продление жизни

Обоснование

Содержание глутатиона в клетках снижается в процессе старения даже при отсутствии заболеваний, ⁴⁸⁾, что приводит к повышению окислительных процессов в организме. ⁴⁹⁾ По крайней мере, у стареющих крыс, причиной этого, как представляется, является снижение синтетической мощности на второй стадии анаболизма глутатиона (катализируемой глутатион-синтетазой). При этом нет каких-либо изменений в метаболизме γ-глутамилтранспептидазы или восстановлении вещества в качестве антиоксиданта при помощи глутатион редуктазы, хотя этот механизм не был исследован на людях. Было установлено, однако, что скорость синтеза глутатиона (дробного и абсолютного) у пожилых людей ниже, по сравнению с контрольным уровнем у молодых людей. Это снижение может быть связано со снижением оборота белка во всем теле (смена состава БЖУ происходит при старении организма), которое уменьшило бы пулы глицина и цистеина, нужные для синтеза глутатиона. В самом деле, уровень глутатиона в эритроцитах, а также входящие в его состав аминокислоты Л-цистеин и глицин (не глутамат), были отмечены в меньших количествах у пожилых людей, чем у молодежи. При употреблении пищевых добавок Н-ацетилцистеина (100 мг / кг Л-цистеин) и глицина (100 мг / кг) было отмечено восстановление концентрации глутатиона на 94,6% в течение двух недель, относительно уровня синтеза глутатиона, который наблюдается в молодости⁵⁰⁾. Недостаточное потребление белка в пищу также может повлечь снижение уровня глутатиона. Однако, как снижение синтеза глутатиона, так и смену его состава можно вызвать и у здоровых взрослых людей, путем ограничения уровня потребляемого в пищу белка⁵¹⁾ или только серосодержащих аминокислот, находящихся в пищевом белке⁵²⁾. Уровень глутатиона, по всей видимости, снижается у пожилых людей по сравнению с юношескими показателями, даже в случае, если нет никаких очевидных болезненных состояний. Принимая в пищу аминокислоты, являющиеся предшественниками глутатиона (Л-цистеина и глицина), можно восстановить уровень глутатиона у тех людей, у которых в молодые годы уровень глутатиона восстанавливался довольно быстро.

Другие медицинские условия

Аутизм

Метаболизм глутатиона был исследован на людях, страдающих аутизмом. Аутизм связан с повышением окислительных метаболитов, таких как малоновый диальдегид (MDA) ⁵³⁾, и восстановленных минеральных хелатов, таких как серулоплазма и трансферрин (приводящих к производству большего количества свободных минералов, которые, как известно, вносят свой вклад в процесс проявления окислительного стресса) ⁵⁴⁾. Все это позволяет предположить, что в целом состояние организма детей, страдающих аутизмом, является более проокислительным, чем антиокислительным. Плазменные уровни глутатиона и его восстановленной формы⁵⁵⁾ находятся в низком содержании у детей аутистов, в сравнении с контрольной группой, а уровень окисленного глутатиона – выше. Не было обнаружено изменений в деятельности глутатион редуктазы у детей, страдающих аутизмом, и контрольной группой, хотя глутатион пероксидаза имеет различные показатели, (подавление⁵⁶⁾ и повышение⁵⁷⁾ – оба показателя были зафиксированы). Соотношение GSSG: GSH (обычно указывает на активность глутатион редуктазы[19]) также повышается, что свидетельствует о большем окислении у аутистов, по сравнению с контрольной группой. Аутизм в целом – это состояние, характеризующееся чрезмерным оксилительным стрессом, по сравнению с контрольной группой. Так как глутатион является основной составляющей антиоксидантной системы в организме, антиоксидантные расстройства во всем теле распространяются на глутатион-систему, которая, как доказано, менее активна у детей с аутизмом, относительно контрольной группы. Одно исследование с участием детей-аутистов было проведено с использованием либо пищевых добавок (жирорастворимый глутатион по 50-200 мг на примерно13 кг веса по два раза в день в возрастающих дозах), либо трансдермальных добавок (135-405 мг в три приема в возрастающих дозах). Исследование отметило незначительные увеличения общего количества глутатиона в обоих методах лечения и увеличение восстановленного глутатиона в крови у группы, принимавшей пищевые добавки; так как изучение измеряло базовую тяжесть аутизма, эти измерения не повторялись после болезни.

Взаимодействие с питательными веществами

Альфа-липоидная кислота

Альфа-липоидная кислота (ALA) является тиолсодержащим антиоксидантом, который производится в митохондриях из октановой кислоты, используется в качестве РЕДОКС антиоксиданта (имеющего окисленную и восстановленную формы) и митохондриального ферментативного кофактора.⁵⁸⁾ Хотя он имеет сходство с глутатионом в том, что в нем есть серосодержащий антиоксидант, в отличие от глутатиона, альфа-липоидная кислота может обеспечить абсорбцию из кишечника в нетронутом виде и может эффективно использоваться организмом в виде пищевой добавки. ⁵⁹⁾ ALA, по всей видимости, играет роль в синтезе глутатиона. Глутатион не может передаваться между интактными клетками; вместо этого, Л-цистин транспортируется между клетками, чтобы обеспечить Л-цистеин для синтеза глутатиона. Так как Л-цистин является продуктом окислительной деятельности Л-цистеина (две окисленные молекулы Л-цистеина связаны друг с другом), ALA может объединять молекулы Л-цистина в две аминокислоты Л-цистеина и, тем самым, увеличивать уровень синтеза глутатиона, освобождая его предшественник, который является субстратом, необходимым для стадии синтеза, лимитирующей скорость реакции при общем синтезе глутатиона. Кроме того, GSSG (окисленная форма глутатиона) может быть непосредственно превращена обратно в rGSH с помощью снижения уровня альфа-липоидной кислоты, которая, в свою очередь, становится его окисленной формой (дигидролипоидная кислота). Эта общая поддерживающая роль альфа-липоидной кислоты в деятельности глутатиона была отмечена в различных клеточных исследованиях⁶⁰⁾, и, кажется, может осуществляться даже в естественных условиях у крыс, при наличии в организме 16 мг / кг АЛК. Альфа-липоидная кислота может уменьшить количество окисленного глутатиона, тем самым повышая эффективность и сохраняя действия глутатиона в клетке.

Доступность

Список использованной литературы:

¹⁾ Wu G1, et al. Glutathione metabolism and its implications for health. J Nutr. (2004) ²⁾ Dickinson DA1, Forman HJ. Cellular glutathione and thiols metabolism. Biochem Pharmacol. (2002) ³⁾ Flagg EW1, et al. Dietary glutathione intake in humans and the relationship between intake and plasma total glutathione level. Nutr Cancer. (1994) ⁴⁾ Griffith OW1, Mulcahy RT. The enzymes of glutathione synthesis: gamma-glutamylcysteine synthetase. Adv Enzymol Relat Areas Mol Biol. (1999) ⁵⁾ Beutler E, Gelbart T, Pegelow C. Erythrocyte glutathione synthetase deficiency leads not only to glutathione but also to glutathione-S-transferase deficiency. J Clin Invest. (1986) ⁶⁾ Anderson ME. Glutathione: an overview of biosynthesis and modulation. Chem Biol Interact. (1998) ⁷⁾ Gali RR1, Board PG. Sequencing and expression of a cDNA for human glutathione synthetase. Biochem J. (1995) ⁸⁾ Meister A. Glutathione deficiency produced by inhibition of its synthesis, and its reversal; applications in research and therapy. Pharmacol Ther. (1991) ⁹⁾ Anderson ME. Glutathione: an overview of biosynthesis and modulation. Chem Biol Interact. (1998) ¹⁰⁾ Hayes JD1, Flanagan JU, Jowsey IR. Glutathione transferases. Annu Rev Pharmacol Toxicol. (2005) ¹¹⁾ Eichholzer M1, et al. Effects of selenium status, dietary glucosinolate intake and serum glutathione S-transferase α activity on the risk of benign prostatic hyperplasia. BJU Int. (2012) ¹²⁾ Huenchuguala S1, et al. Glutathione transferase mu 2 protects glioblastoma cells against aminochrome toxicity by preventing autophagy and lysosome dysfunction. Autophagy. (2014) ¹³⁾ Lee Wh2, Joshi P, Wen R. Glutathione S-Transferase Pi Isoform (GSTP1) Expression in Murine Retina Increases with Developmental Maturity. Adv Exp Med Biol. (2014) ¹⁴⁾ Landi S. Mammalian class theta GST and differential susceptibility to carcinogens: a review. Mutat Res. (2000) ¹⁵⁾ Board PG1, et al. Zeta, a novel class of glutathione transferases in a range of species from plants to humans. Biochem J. (1997) ¹⁶⁾ Hayes JD1, Strange RC. Glutathione S-transferase polymorphisms and their biological consequences. Pharmacology. (2000) ¹⁷⁾ Jakobsson PJ1, et al. Common structural features of MAPEG – a widespread superfamily of membrane associated proteins with highly divergent functions in eicosanoid and glutathione metabolism. Protein Sci. (1999) ¹⁸⁾ Brigelius-Flohé R1, Maiorino M. Glutathione peroxidases. Biochim Biophys Acta. (2013) ¹⁹⁾ Klatt P1, Lamas S. Regulation of protein function by S-glutathiolation in response to oxidative and nitrosative stress. Eur J Biochem. (2000) ²⁰⁾ Lockwood TD. Redox control of protein degradation. Antioxid Redox Signal. (2000) ²¹⁾ Hagen TM1, et al. Fate of dietary glutathione: disposition in the gastrointestinal tract. Am J Physiol. (1990) ²²⁾ Fukagawa NK1, Ajami AM, Young VR. Plasma methionine and cysteine kinetics in response to an intravenous glutathione infusion in adult humans. Am J Physiol. (1996) ²³⁾ Iantomasi T1, et al. Glutathione transport system in human small intestine epithelial cells. Biochim Biophys Acta. (1997) ²⁴⁾ Witschi A1, et al. The systemic availability of oral glutathione. Eur J Clin Pharmacol. (1992) ²⁵⁾ Aebi S1, Assereto R, Lauterburg BH. High-dose intravenous glutathione in man. Pharmacokinetics and effects on cyst(e)ine in plasma and urine. Eur J Clin Invest. (1991) ²⁶⁾ Thompson GA, Meister A. Hydrolysis and transfer reactions catalyzed by gamma-glutamyl transpeptidase; evidence for separate substrate sites and for high affinity of L-cystine. Biochem Biophys Res Commun. (1976) ²⁷⁾ Orlowski M, Meister A. The gamma-glutamyl cycle: a possible transport system for amino acids. Proc Natl Acad Sci U S A. (1970) ²⁸⁾ Sze G1, et al. Bidirectional membrane transport of intact glutathione in Hep G2 cells. Am J Physiol. (1993) ²⁹⁾ Benard O1, Balasubramanian KA. Effect of oxidant exposure on thiol status in the intestinal mucosa. Biochem Pharmacol. (1993) ³⁰⁾ Pastore A1, et al. Analysis of glutathione: implication in redox and detoxification. Clin Chim Acta. (2003) ³¹⁾ Bogaards JJ1, Venekamp JC, van Bladeren PJ. Stereoselective conjugation of prostaglandin A2 and prostaglandin J2 with glutathione, catalyzed by the human glutathione S-transferases A1-1, A2-2, M1a-1a, and P1-1. Chem Res Toxicol. (1997) ³²⁾ Ramires PR1, Ji LL. Glutathione supplementation and training increases myocardial resistance to ischemia-reperfusion in vivo. Am J Physiol Heart Circ Physiol. (2001) ³³⁾ Morris D1, et al. Glutathione supplementation improves macrophage functions in HIV. J Interferon Cytokine Res. (2013) ³⁴⁾ Imlay JA. Cellular defenses against superoxide and hydrogen peroxide. Annu Rev Biochem. (2008) ³⁵⁾ Ligeza A1, et al. Oxygen permeability of thylakoid membranes: electron paramagnetic resonance spin labeling study. Biochim Biophys Acta. (1998) ³⁶⁾ Hassan HM, Fridovich I. Chemistry and biochemistry of superoxide dismutases. Eur J Rheumatol Inflamm. (1981) ³⁷⁾ Margis R1, et al. Glutathione peroxidase family — an evolutionary overview. FEBS J. (2008) ³⁸⁾ Bai J1, Cederbaum AI. Mitochondrial catalase and oxidative injury. Biol Signals Recept. (2001) ³⁹⁾ Baud O1, et al. Glutathione peroxidase-catalase cooperativity is required for resistance to hydrogen peroxide by mature rat oligodendrocytes. J Neurosci. (2004) ⁴⁰⁾ Imlay JA1, Chin SM, Linn S. Toxic DNA damage by hydrogen peroxide through the Fenton reaction in vivo and in vitro. Science. (1988) ⁴¹⁾ Holmes EW1, et al. Glutathione content of colonic mucosa: evidence for oxidative damage in active ulcerative colitis. Dig Dis Sci. (1998) ⁴²⁾ Ardite E1, et al. Replenishment of glutathione levels improves mucosal function in experimental acute colitis. Lab Invest. (2000) ⁴³⁾ Loguercio C1, et al. Glutathione supplementation improves oxidative damage in experimental colitis. Dig Liver Dis. (2003) ⁴⁴⁾ Mora-Esteves C1, Shin D. Nutrient supplementation: improving male fertility fourfold. Semin Reprod Med. (2013) ⁴⁵⁾ Ursini F1, et al. Dual function of the selenoprotein PHGPx during sperm maturation. Science. (1999) ⁴⁶⁾ Lenzi A1, et al. Placebo-controlled, double-blind, cross-over trial of glutathione therapy in male infertility. Hum Reprod. (1993) ⁴⁷⁾ Ciftci h2, et al. Effects of N-acetylcysteine on semen parameters and oxidative/antioxidant status. Urology. (2009) ⁴⁸⁾ Erden-Inal M1, Sunal E, Kanbak G. Age-related changes in the glutathione redox system. Cell Biochem Funct. (2002) ⁴⁹⁾ Rebrin I1, Sohal RS. Pro-oxidant shift in glutathione redox state during aging. Adv Drug Deliv Rev. (2008) ⁵⁰⁾ Sekhar RV1, et al. Deficient synthesis of glutathione underlies oxidative stress in aging and can be corrected by dietary cysteine and glycine supplementation. Am J Clin Nutr. (2011) ⁵¹⁾ Jackson AA1, et al. Synthesis of erythrocyte glutathione in healthy adults consuming the safe amount of dietary protein. Am J Clin Nutr. (2004) ⁵²⁾ Lyons J1, et al. Blood glutathione synthesis rates in healthy adults receiving a sulfur amino acid-free diet. Proc Natl Acad Sci U S A. (2000) ⁵³⁾ Chauhan A1, Chauhan V. Oxidative stress in autism. Pathophysiology. (2006) ⁵⁴⁾ Chauhan A1, et al. Oxidative stress in autism: increased lipid peroxidation and reduced serum levels of ceruloplasmin and transferrin–the antioxidant proteins. Life Sci. (2004) ⁵⁵⁾ Adams JB1, et al. Nutritional and metabolic status of children with autism vs. neurotypical children, and the association with autism severity. Nutr Metab (Lond). (2011) ⁵⁶⁾ Yorbik O1, et al. Investigation of antioxidant enzymes in children with autistic disorder. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. (2002) ⁵⁷⁾ Al-Gadani Y1, et al. Metabolic biomarkers related to oxidative stress and antioxidant status in Saudi autistic children. Clin Biochem. (2009) ⁵⁸⁾ Scott BC1, et al. Lipoic and dihydrolipoic acids as antioxidants. A critical evaluation. Free Radic Res. (1994) ⁵⁹⁾ Shay KP1, et al. Alpha-lipoic acid as a dietary supplement: molecular mechanisms and therapeutic potential. Biochim Biophys Acta. (2009) ⁶⁰⁾ Suh Jh2, et al. (R)-alpha-lipoic acid reverses the age-related loss in GSH redox status in post-mitotic tissues: evidence for increased cysteine requirement for GSH synthesis. Arch Biochem Biophys. (2004)

глутатион.txt · Последнее изменение: 2021/05/03 19:07 — dr.cookie

Тирозин. Все что необходимо знать

Что такое Л-Тирозин? Это вещество, которое входит в двадцатку основных аминокислот человеческого организма и используется для синтеза белков. С греческого языка слово тирозин можно перевести, как «сыр». Казалось бы, странное определение, но так исторически сложилось, что впервые он был найден в сырных продуктах. Из натуральных продуктов, в которых содержится эта аминокислота можно выделить: продукты мясо-молочной промышленности, бобы, крупы и рыбу.

Спортивная и медицинская индустрии нашли широкое применение для тирозина. Среди его свойств были отмечены: улучшение концентрации, памяти и мозговой активности, также его назначают людям находящимся в депрессии и борющимся с лишним весом.

Как образуется тирозин?

Аминокислоты делятся на две основные группы:

Заменимые. Органические соединения белков, вырабатываемые организмом.
Незаменимые. Аминокислоты, не синтезируемые телом человека.

Тело человека способно синтезировать внутри себя тирозин даже, если он не будет содержаться в продуктах, входящих в привычный рацион питания, но Л-тирозин — это продукт распада фенилаланина. Без него синтез тирозина не представляется возможным, хотя другие соединения способны производиться из глюкозы и аммиака. Именно поэтому существуют подгруппы аминокислот. Одна из таких называется «условно-заменимые» и включает в себя тирозин.

Распад фенилаланина протекает в печени. Фенилаланин-4-гидроксилазы играет главную роль в реакции. Данный процесс предназначен для удаления избыточного количества фенилаланина, а не производства тирозина, излишки которого вскоре после этого утилизируются.

Принцип превращения тирозина в норадреналин

Норадреналин является производным дофамина, который берется из Л-тирозина, после гидроксиляции фермента тирозингидроксилазы с образованием L-ДОФА и его последующей декарбоксиляции.

Гормон также участвует в саморегулировании его синтеза. Он препятствует аминокислоте преобразоваться в дофамин. Также он оказывает ключевое влияние на позитивную оценку мира и скорость принятия решений, повышает болевой порог и может повысить физическую силу на короткий промежуток времени.

Влияние тирозина на ментальную концентрацию

Ментальная концентрация распространена среди спортсменов, занимающихся не первый год. Они знают, что при наблюдении тренера или участии в соревнованиях, повышается их мышечная сила. Также работает музыка и настроение. Поэтому люди используют пищевые добавки с содержанием тирозина, которые помогают им подготовиться к грядущим физическим нагрузкам.

Исследования

«Чиневер» провёл ряд исследований в 2002 году и получил интересные данные в результате одного эксперимента. Велосипедисты, которым давали по 25 мг тирозина на 1 кг веса тела, не подтвердили положительное влияние вещества на организм. После этого было решено поднять концентрацию спортсменов с помощью другого вещества, которое называется «бупропион». Оно увеличило производительность участников при температуре более 25 градусов по Цельсию, относительно результатов, полученных при температуре менее 20 градусов. Л-тирозин также повышал продолжительность физической деятельности в теплых условиях.

Результаты другого эксперимента, которые были опубликованы в 2014 году, показали хорошую работу творческого мышления у участников. Их поделили на две группы. Одной группе давали сок из фруктов, в который добавляли тирозин, а другой нет. В итоге: группа принимавшая сок показала более высокие интеллектуальные способности.

Еще одни опыты выявили снижение детского синдрома дефицита внимания с гиперактивностью. Детям давали тирозин и 5-НТР по 1.499 мг, а также 151 мг 5-гидрокситриптофана. Но помимо этого они также получали: витамин С (1 г), цитрат кальция (0.21 г), витамин В6 (0.076 г), фолиевую кислоту (0.5 мг), Л-лизин (0.51 мг) и Л-цистеин (2.4-4.4 г).

Конечно, нельзя отвергнуть факт воздействия тирозина на концентрацию и внимательность ребенка, но участие других добавок в эксперименте, могло также оказать значительное влияние на результаты.

Симптомы при недостатке тирозина

С нехваткой тирозина в организме может быть связан целый ряд негативных последствий. Послужить симптомами могут:

депрессия,
пониженное артериальное давление,
вялость,
усталость,
набор веса,
апатия,
снижение умственной и физической активности.

При обостренной нехватке этого вещества может развиться гипотиреоз, однако если такие проблемы действительно присутствуют, то не стоит считать, что тирозин станет панацеей. Даже, если проблема возникла именно из-за нехватки этой аминокислоты, то ее применение может изменить уровень адреналина и норадреналина. От этого могут возникнуть побочные эффекты и нарушиться выполнение функций щитовидной железы. При обнаружении проблем с щитовидной железой для начала рекомендуется обратиться к врачу.

Функции тирозина и влияние на человеческий организм

Эта аминокислота имеет набор самых различных функции, к которым относятся:

Регулирование суточных ритмов;
Снижение рассеянности и повышение внимательности;
Стабилизация метаболизма;
Снижение аппетита;
Стимуляция жиросжигающих процессов в организме;
Оптимизация работы желез внутренней секреции;
Увеличение продолжительности физической и умственной работы;
Оптимизация настроения и снижение стресса;
Снижение воздействия аллергенов на организм.

В современном мире тирозин используется в большинстве сфер, связанных с медициной. Он используется для снижения веса, повышение которого было связано со стрессом. В лечении депрессий и нервных срывов. Его используют в связке с триптофаном, чтобы противостоять болезни Паркинсона. Его назначают людям борющимся с аллергией и тем, кому нужно оптимизировать гормоны щитовидной железы. Также применяется при борьбе с туберкулезным менингитом, гипертиреозом и полиомиелитом.

Тирозин и жиросжигание

Аминокислота принимает активное участие в расщеплении жиров. За счет влияния на производство гормонов тироксина и трийодтиронина она становится еще более эффективной в жиросжигании. Люди, которые используют различные диеты для похудения, могут не боятся «сорваться» за счет подавления тирозином голода. А его влияние на стрессоустойчивость оказывает позитивное влияние, как на тех, кто уже применил диету, так и на тех, кто набрал лишний вес из-за стресса.

В каких формах выпускается тирозин?

Сегодня рынок включает в себя множество различных тирозино-содержащих препаратов, ими могут быть как спортивные добавки, так и лекарства, продающиеся в аптеках. Такие фирмы как Now Foods, VPX Sports и другие производят препараты в форме Л-тирозина, которые пользуются большим спросом. К тому же существует его измененная форма, которая называется N-ацетил-тирозин. Это вещество гораздо лучше усваивается организмом и дольше дольше остается в нем. При покупке тирозина в магазинах спортивного питания будьте бдительны: дешевизна товара может быть причиной того, что фактическое содержание аминокислоты будет отличаться от указанного в составе.

Способ применения и суточная норма

Взрослый человек нуждается в 25 мг тирозина на 1 кг веса тела в сутки. Учитывая то, что половину этой нормы человек употребляет с пищей, то можно сделать вывод, что для повышения стрессоустойчивости или улучшения памяти нужно не более 12 мг на 1 кг веса. Если требуется употребление аминокислоты для борьбы с депрессией, то дозировка будет 0.5-1 грамм 3 раза в день, а для улучшения сна 1500 мг в сутки. В общем, всё зависит от симптомов и целей человека.

Пища с содержанием тирозина

Получить дневную норму аминокислоты можно и из обычных продуктов. Более 1700 мг вещества содержится в сырах. Рыба сиги содержит 1740 мг, а говядина и свинина около 1200 мг. Более 1000 мг содержат в себе лосось, курица и тыквенные семечки. В яйцах 500 мг тирозина, а в белой фасоли и диком рисе менее 300 мг.

Из-за чего могут возникнуть побочные эффекты?

Люди в возрасте от 18 лет могут спокойно принимать малые дозы аминокислоты. Примерно 100-150 мг на 1 кг в течение 90 дней. Побочные эффекты могут быть следующими:

изжога,
усталость,
боли в суставах,
мигрень,
головокружения.

Чтобы этого избежать, не следует превышать рекомендованные дозы. Также не советуется принимать тирозин, страдающим проблемами щитовидной железы, без рекомендации врача. Если человек принимает тероидные средства, то ему также не стоит сочетать их с этим веществом, чтобы не возникло негативных последствий. Помимо этого, употребление тирозина может навредить беременным и кормящим грудью женщинам. В связи с недостаточной информацией по поводу безопасности употребления добавки детьми, им, а также молодым и будущим мамам, тоже не рекомендуется ее принимать.

Заключение

Купить тирозин можно без рецепта в любой аптеке. Помимо этого существует большое количество тирозино-содержащих добавок в магазинах спортивного питания. Об этой аминокислоте оставляют немалое количество положительных отзывов, однако существенным недостатком может стать его достаточно высокая стоимость.

Свойства, которыми обладает тирозин могут быть весьма полезными для людей, желающих улучшить свои спортивные результаты, но тем, кто борется с заболеваниями щитовидной железы лучше не рисковать и не употреблять его без надлежащих рекомендаций. Также аминокислота не станет гарантией, худеющим людям, но может быть хорошим помощником в поддержании диеты.

Интернет-магазин спортивного питания

и добавок для здоровья NutraFit.ru

В нашем магазине Вы сможете выбрать L-Тирозин с различной

концентраций действующего вещества

На всю продукцию имеются соответствующие сертификаты.

Поставка химических реактивов для проведения исследований в целях диагностики инфекционных заболеваний

ОКПД2	ОКВЭД2	Кол-во	Доп. информация
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	0,2 Килограмм	Натрий азотистокислый ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	0,2 Килограмм	Натрий гидроксид ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	0,2 Килограмм	Натрий лимоннокислый ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	0,2 Килограмм	Натрий углекислый ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	0,2 Килограмм	Натрий фосфат 2-зам. ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	5 Килограмм	Натрий хлористый ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	0,1 Килограмм	Калий фосфорнокислотный 2 замещенный ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	1 Упаковка	Арабиноза ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	0,5 Килограмм	Глюкоза ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	0,5 Килограмм	Лактоза ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	2 Упаковка	Мальтоза ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	1 Упаковка	Манноза ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	1 Упаковка	Раффиноза ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	0,1 Килограмм	Сахароза ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	1 Упаковка	Трегалоза ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	0,025 Килограмм	Фруктоза ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	1 Упаковка	Дульцит ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	1 Упаковка	Инозит-мезо ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	2 Упаковка	Сорбит ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	2 Упаковка	Эль-аргинин ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	1 Упаковка	Эль-лизин ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	1 Упаковка	Эль-орнитин ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	1 Упаковка	Эль-цистеин ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	1 Упаковка	Эль-цистин ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	0,2 Килограмм	Железо III-(хлористое) ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	50 Грамм	Альфа-нафтанол ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	50 Грамм	Парадиметиламинобензальдегид ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	0,1 Килограмм	Фенол ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	25 Грамм	Кристаллический фиолетовый ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	10 Грамм	Резазуринанатривая соль ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	10 Грамм	Трифенилте тразолий хлористый ХЧ или ЧДА
21.20.23.110 Реагенты диагностические	21.20.2 Производство материалов, применяемых в медицинских целях	10 Грамм	Фуксин основной ХЧ или ЧДА

Изменение формы радужки и риск закрытия угла передней камеры

Несмотря на то что распространенность первичной закрытоугольной глаукомы (ПЗУГ) существенно ниже, чем открытоугольной (ПОУГ), риск значительной утраты зрительных функций, по некоторым данным, в три раза выше именно в первом случае [1]. ПЗУГ является ведущей причиной слепоты от глаукомы в азиатских странах — более ⅔ зарегистрированных случаев этой формы глаукомы отмечены именно в этом регионе [2]. Развитие и внедрение в клиническую практику лучевых методов диагностики — ультразвуковой биомикроскопии (УБМ) и оптической когерентной томографии (ОКТ) — позволило существенно расширить возможности исследования структур переднего сегмента глаза как факторов риска закрытия угла передней камеры (УПК), за счет глубины визуализации и качества биометрии.

Основным патогенетическим механизмом повышения уровня внутриглазного давления (ВГД) при ПЗУГ является потенциальная возможность закрытия УПК вследствие комплекса анатомических предпосылок. Исходя из этого, выделяют 3 клинические формы ПЗУГ: подозрение на первичное закрытие УПК (определяемое как потенциальная возможность закрытия), первичное закрытие УПК и собственно ПЗУГ — закрытие УПК с признаками глаукомной нейропатии [3]. В научных исследованиях, посвященных морфологическому субстрату ПЗУГ, указанные формы объединяют термином «первичная болезнь закрытого угла» (англ. primary angle-closure disease).

Первоначально критерием риска закрытия УПК было предложено считать невозможность визуализации трабекулярной сети при гониоскопии на протяжении 270°, позже этот порог был снижен до 180° — однако такой упрощенный количественный подход не исключает потенциальной возможности гиподиагностики ПЗУГ [4]. В основу другой классификации заложен анатомический принцип и выделены 4 внутриглазные структуры как потенциально возможные причины нарушений гидродинамики: радужка (зрачковый блок и закрытие УПК), цилиарное тело (синдром плоской радужки и иридоцилиарные кисты), хрусталик (увеличение размеров и смещение кпереди) и ретрохрусталиковые изменения (накопление влаги в стекловидном теле — так называемая злокачественная глаукома) [5]. Клиническое использование данной классификации в ряде случаев затруднено из-за одновременного наличия нескольких анатомических факторов и первичных и вторичных механизмов закрытия УПК.

В упрощенной классификации причины закрытия УПК предлагают разделять на зрачковый блок, синдром плоской радужки, диспропорцию размеров хрусталика и цилиарный блок [6]. Такой подход в большей степени согласуется с привычными понятиями о структурных особенностях глаз с предрасположенностью к ПЗУГ: мелкая передняя камера, большой хрусталик (макрофакия), узкий УПК, «короткая» переднезадняя ось (ПЗО) и уменьшенный диаметр роговицы (микрокорнеа) [7, 8].

Между тем сравнительные биометрические исследования структур переднего сегмента в глазах с условно нормальными и существенно уменьшенными размерами переднезадней оси (в среднем 23,38 и 21,85 мм соответственно) свидетельствуют о практической идентичности средних показателей объема хрусталика в «коротких» и «нормальных» глазах (в среднем 240 и 230 мм³ соответственно) [9]. Исходя из этого, авторы считают необходимым при характеристике «коротких» глаз употреблять термин «относительная макрофакия», имея в виду несоответствие размеров хрусталика общему объему глазного яблока.

Необходимо отметить, что закрытие УПК развивается далеко не всегда даже при наличии факторов риска [10]. Так, по данным R. Thomas и соавторов, на фоне анатомической предрасположенности только в 22% случаев в течение 5 лет развивается закрытие УПК [11]. Несмотря на превалирование частоты ПЗУГ в Азии, такие биометрические показатели, как глубина передней камеры и размеры ПЗО у представителей этого региона статистически не отличаются от таковых в других расовых группах [12]. Поэтому в патогенезе ПЗУГ в качестве факторов риска, возможно, имеют значение не только анатомические, но и функциональные особенности структур переднего сегмента глаза, в частности, сосудистой оболочки. Доказано, что при ПЗУГ объем хориоидеи больше, чем при ПОУГ или в условно здоровых глазах, и динамически изменяется, коррелируя с возрастом, уменьшением величины ПЗО и снижением уровня ВГД [13, 14].

Первым исследованием, в котором с помощью ОКТ удалось оценить зависимость толщины радужки от размеров зрачка, стала работа H. Quigley и соавт. [15]. На основе срезов радужки определяли ее объем в 4 меридианах в условиях физиологического изменения размеров зрачка и после его медикаментозного расширения. При расширении зрачка с 3 до 7 мм радужка уменьшалась в объеме почти вдвое: на каждый миллиметр расширения зрачка это уменьшение в среднем составляло 0,19 мм³. При смене освещения изменения в форме и объеме радужки происходили в течение 5 с и полностью стабилизировались при снижении освещенности и физиологическом расширении зрачка к 10-й секунде. В глазах с предрасположенностью к закрытию УПК объем радужки уменьшался достоверно в меньшей степени, чем в условно здоровых глазах. Авторами было высказано предположение о возможной связи изменений объема радужки с выходом экстрацеллюлярной жидкости из стромы радужки в переднюю камеру и обозначена необходимость дальнейших исследований: сравнение изменения объема радужки у лиц разных рас с разным уровнем пигментации радужки, а также после иридэктомии и трабекулэктомии при наличии факторов риска закрытия УПК.

F. Aptel и P. Denis использовали более точный, по мнению авторов, метод определения толщины радужки с помощью ОКТ [16]. Согласно теореме Паппа-Гульдина объем тела вращения (в данном случае — радужки) можно получить, умножив площадь его среза на длину окружности, которую описывает ее геометрический центр. Из 4 сканов переднего сегмента глаза получали 8 срезов радужки, которые использовали далее для расчета ее объема. При наличии узкого УПК и предшествующей лазерной иридэктомии после инстилляций 1% раствора тропикамида и 10% раствора фенилэфрина объем радужки увеличился с 44,94±2,1 до 49,92±2,9 и 49,79±3,0 мм³ соответственно. На каждый миллиметр расширения зрачка суммарный объем радужки увеличивался в среднем на 13,4 мм³. В условно здоровых глазах объем радужки на фоне мидриаза, напротив, уменьшился на 15%, а величина ПЗО и глубина передней камеры существенно не изменились. Кроме этого, при расширении зрачка биометрические параметры узкого УПК (так называемая дистанция и площадь раскрытия на 500 мкм — AOD500, TISA500) уменьшились в 2—3 раза, и изменение этих параметров коррелировало с относительным увеличением объема радужки; в «здоровых» глазах такой зависимости выявлено не было. Наличие колобомы после лазерной иридэктомии у пациентов с узким УПК может быть источником возможных погрешностей в исследовании, однако медикаментозное расширение зрачка без ранее выполненной иридэктомии чревато осложнениями и не рекомендуется по этическим соображениям.

В другом исследовании F. Aptel и соавторы исследовали возможность использования в качестве предиктора сужения УПК при пониженной освещенности такого показателя, как увеличение объема радужки в условиях мидриаза [17]. В группы сравнения были включены парные глаза пациентов, ранее перенесших острый приступ глаукомы на другом глазу, и глаза, входящие в группу риска закрытия УПК (1-я и 2-я группы соответственно). Глубина передней камеры, кривизна роговицы, толщина хрусталика и величина ПЗО исходно не различались в указанных группах, а единственным отличавшимся показателем оказался объем радужки. Отмечено увеличение этого показателя и, как следствие, более выраженное сужение УПК на фоне расширения зрачка в условиях пониженной освещенности в 1-й группе и, наоборот, уменьшение во 2-й. По мнению авторов, изменение объема радужки в условиях мидриаза может являться ключевым патогенетическим фактором закрытия УПК, и именно этим обстоятельством объясняется факт вариабельности частоты развития ПЗУГ в глазах с узким УПК при схожем анатомическом строении глаза. Однако в другом аналогичном исследовании, напротив, было отмечено уменьшение объема радужки на фоне расширения зрачка при хронической ПЗУГ и отсутствие каких-либо изменений этого показателя в парном глазу после ранее перенесенного острого приступа глаукомы на другом [18].

Еще один подход предполагает расчет объема радужки по данным УБМ или ОКТ с помощью интегральной формулы:

где a и b — расстояния от оптической оси до ближайшего и дальнего края радужки соответственно; h — толщина радужки на расстоянии r от оптической оси [19, 20].

На основании этой формулы было установлено, что при физиологическом расширении зрачка объем радужки в глазах с первичным закрытием УПК уменьшается меньше, чем в условно здоровых глазах. При этом в первом случае площадь и объем радужки изначально были меньше. Кроме того, было выявлено, что в медиальных участках изменения объема радужки были менее выраженными [20].

Другие авторы определение объема радужки проводили на основе 64 ОКТ-сканов, при этом угол между сканами составлял 2,8° [21]. Первоначально определяли объем, соответствующий каждому пикселю на В-скане, по формуле:

[π(r+0,5)²—π(r—0,5)²]θ/2π=rθ (пиксель)³,

где r — расстояние от пикселя до оптической оси; θ — угол между радиальными сканами (в данном случае π/64=2,8°).

Затем рассчитывали непосредственно объем радужки с помощью формулы:

где s — номер скана; n — номер пикселя в B-скане.

Коэффициент масштабирования при этом составляет 9,9 мкм/пиксель. С помощью подобных формул также был рассчитан объем передней камеры. Объем радужки в естественных условиях, при пониженной освещенности и при медикаментозном мидриазе при ПЗУГ составил 40,0, 38,8 и 32,5; при ПОУГ — 40,2, 39,4 и 33,6; в условно здоровых глазах — 40,1, 39,1 и 33,0 мм³соответственно. Авторы не указывают достоверность данных изменений, но отмечают, что межгрупповые различия в исследуемых группах не были статистически значимы (p≥0,177), несмотря на достоверную разницу в параметрах УПК (дистанция и площадь открытия УПК — AOD500, TISA500) между группой с ПЗУГ и группами с ПОУГ и условной нормой (p<0,001). В 70 случаях в условиях сниженной освещенности объем радужки уменьшился (на 0,15—3,54 мм³), а в 16 (4 — условно здоровых глаза; 6 — с ПОУГ; 4 — с ПЗУГ; 2 — парные глаза после острого приступа глаукомы) увеличился на 0,003—1,02 мм³. Различия между тремя группами были незначительны (р=0,960). При фармакологическом мидриазе в 100% случаев авторы наблюдали выраженное уменьшение объема радужки (на 2,58—13,42 мм³). Бо́льший объем радужки коррелировал с меньшим диаметром зрачка, глубиной передней камеры и ПЗО, что противоречит описанному выше исследованию [16]. Кроме того, выявлено, что сужение УПК коррелировало с уменьшением объема передней камеры.

В серии работ была проанализирована потенциальная зависимость изменений радужки от различных структурных и биометрических факторов [22—24]. Уменьшение объема радужки коррелировало с увеличением диаметра зрачка, размерами ПЗО и было характерно для условно здоровых глаз. При зрачковом блоке, плоской радужке и толстой периферической складке радужки минимальное изменение объема последней на фоне мидриаза имело место при зрачковом блоке, а максимальное — при наличии толстой периферической складки. Авторы ввели новый диагностический критерий, иллюстрирующий перераспределение ткани радужки при мидриазе, — расхождение центроидов двух противоположных срезов радужки относительно расширения зрачка. Наибольшее значение этого показателя отмечено у пациентов с первичным закрытием УПК и ПЗУГ, что соответствовало более периферическому смещению радужки. Риск закрытия УПК коррелировал с меньшим изменением объема радужки при мидриазе и большим возвышением передней поверхности хрусталика (lens vault, «купол хрусталика»), но не с глубиной передней камеры, толщиной хрусталика и размерами ПЗО. По мнению авторов, именно вариабельность паттернов изменения радужки при мидриазе является ключевым фактором в закрытии УПК при хронической ПЗУГ [24].

В условиях физиологического расширения зрачка изменения радужки (толщина на протяжении 750 и 2000 мкм от склеральной шпоры, площадь среза, ширина зрачка) обратно коррелируют с изменениями УПК (AOD500, TISA500) [25, 26]. При ПЗУГ параметры УПК (AOD500, TISA500) варьируют при измерении в различных квадрантах, а при открытом УПК эти параметры стабильны [26].

Следует отметить, что наличие псевдоэксфолиаций существенно влияет на размеры зрачка: при данной форме глаукомы диаметр зрачка оказался в среднем на 21% меньше, чем в «норме» [27]. Возможно, это связано с атрофическими изменениями зрачкового края радужки и ее мышечного аппарата [28].

Увеличение количества крипт радужки, как правило, ассоциируется с ее меньшими толщиной, объемом и кривизной, а выраженные бороздки и темный цвет радужки — напротив, с большей толщиной и объемом [29, 30]. Кроме того, большее количество крипт коррелирует с более существенным изменением объема радужки в условиях мидриаза и меньшим риском закрытия УПК [31, 32]. Визуальная оценка количества крипт является простым ориентировочным методом оценки риска развития острого приступа глаукомы [32]. Уменьшение расстояния между корнем радужки и склеральной шпорой ассоциировалось с меньшей шириной УПК [33].

Передняя поверхность радужки покрыта плотной сетью меланоцитов и фибробластов, которая, однако, не является непрерывной и позволяет водянистой влаге свободно проходить в строму [34, 35]. Механизм обмена между водянистой влагой, стромой радужки и ее сосудами окончательно не выяснен, но считается, что процесс диффузии в этом не задействован [7]. Предположительно, элементы плазмы крови могут переходить из сосудов цилиарного тела в строму радужки и оттуда — во влагу передней камеры и обратно [36, 37]. Изотопные индикаторы, инъецируемые в переднюю камеру, свободно переходят в радужку; таким образом, увеосклеральный путь оттока в том числе осуществляется через ткань радужки [38, 39]. При этом эндотелий капилляров радужки, выполняя также метаболическую функцию, обладает селективной проницаемостью [37, 40].

Поверхностная капиллярная сеть радужки образует концентрический паттерн, который исключает «пережимание» капилляров в условиях мидриаза. В средней части радужки находятся сплетения крупных сосудов, плотность которых в строме достигает 38,9±4,9% [33]. Предполагается, что ключевыми механизмами уменьшения объема радужки в условиях мидриаза могут быть как сдавливание этих сосудов, так и выход влаги из интерстициального пространства [15, 41]. Обильная пигментация переднего пограничного листка радужки приводит к его большей механической жесткости, что потенциально может препятствовать выдавливанию влаги и, возможно, является причиной меньшего снижения объема радужки на фоне мидриаза у представителей темнокожей расы [42]. Кроме того, в радужке при ПЗУГ находится большее количество коллагена 1-го типа (достигая максимума в глазах, перенесших острый приступ глаукомы), и большее количество остеонектина, чем при ПОУГ или в условно здоровых глазах [43, 44]. Остеонектин (SPARC — англ. secreted protein, acidic, and rich in cysteine — секретируемый белок, кислотный, насыщенный цистеином) — высокомолекулярный гликопротеин, основной функцией которого является ремоделирование экстрацеллюлярного матрикса. Экспрессия этого белка повышается в процессе эмбриогенеза и при повреждениях тканей; одной из основных его функций является минерализация костей и фиброзирование, в частности, образование коллагена 1-го типа [45]. Учитывая наличие коллагена 1 и 3-го типов в составе стромы радужки [46], сравнительное увеличение коллагена 1-го типа может приводить к большей «жесткости» радужки и увеличению риска закрытия УПК [44].

Другим возможным механизмом, на молекулярном уровне обеспечивающим вариативность объема радужки, может быть уровень экспрессии аквапоринов — мембранных белков, которые выполняют роль селективных водных каналов. В норме они присутствуют в тканях глаза, в том числе в эпителии радужки и цилиарного тела [47, 48]. Экспрессия ряда аквапоринов достоверно изменяется при различных видах глауком, однако особенности этого процесса при ПЗУГ и возможность влияния на обмен влаги в радужке изучены недостаточно [49]. По мнению L. Seet и соавторов, особенности биометрических изменений радужки при разных видах глаукомы пациентов с ПЗУГ, как правило, детерминированы генетически [50].

Таким образом, имеющиеся к настоящему моменту возможности прижизненной визуализации структуры радужной оболочки способствуют дальнейшему пониманию патогенеза ПЗУГ. Косвенно новые возможности визуализации позволяют в том числе изучить радужку с позиции биомеханики, что в офтальмологии ранее широко применялось только при исследовании фиброзной оболочки глаза [51]. Проблема вариабельности различных параметров радужки и их влияния на течение ПЗУГ, с одной стороны, является актуальной, а с другой, — с учетом разноречивых данных, представленных в данном обзоре, недостаточно изученной. Так, выявленные сходные корреляции изменений формы радужки с изменениями размеров зрачка, параметрами УПК, глубиной передней камеры, размерами ПЗО авторами исследований трактуются по-разному. Помимо этого недостаточно изучены не только чисто механические факторы, влияющие на форму радужки, но возможная зависимость изменений от обменных процессов, в частности, непосредственного обмена между водянистой влагой и интерстициальными пространствами радужной оболочки.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Питьевой коллаген Donutt Brand M Plus Grape Flavour 15000mg (150g

Питьевой коллаген Donutt Brand M Plus Grape Flavour 15000 mg — витаминный комплекс, разработанный специально для здоровья. Содержит самые необходимые вещества для бодрости и силы, омоложения клеток организма. Коллаген формирует своеобразную «основу» кожи, которая предотвращает обвисание кожи, обеспечивает эластичность и упругость кожи.

Коллаген значительно меньше вырабатывается в организме человека после 30 лет. В результате кожные покровы не восстанавливаются и кожа стареет, теряет упругость и обвисает. Коллаген — это необходимый нашему организму материал для строения клеток.

Уникальный витаминный комплекс, разработанный специально для здоровья!

Витаминный комплекс содержит самые необходимые вещества для бодрости и силы Плюс коллаген для омоложения организма!

В состав комплекса Donutt Brand M Plus Grape Flavour входит (содержание на одно саше):

Рыбный коллаген трипептид 10000 мг
Инулин 1500 мг
Эль карнитин ( L-Carnitine) 150 мг
Эль цистеин (L – Cystein) 100 мг
Эль аргини (L – Arginin)100 мг
Коэнзим Q10 — 80 мг
Устричный эксракт – 60 мг
Экстракт женьшеня 60 мг
Витамин С — 60 мг
Хелат цинка 30 мг
Витамин Е 20 мг

Полезные свойства питьевого коллагена Donutt Brand M Plus Grape Flavour 15000 мг с инулином:

От приёма коллагена с инулином уйдёт лишний вес.
Кожа становится сияющей, мягкой и гладкой, как когда вы намазались лосьоном для тела.
Кожа лица и тела становится более упругой, мягкой и молодой.
Коллаген помогает от выпадения волос.
Коллаген и витамины дарят бодрость, получается выспаться за меньшее количество часов и чувствовать себя при этом отлично!
Очищается печень.
Укрепляется иммунитет.

Инулин помогает нашему организму избавляться от вредных веществ и лишнего жира, очищают желудочно-кишечный тракт, нормализуют микрофлору, поддерживая полезные бактерии.

Инулин это природные пробиотик, он необходим для полезных бактерий, живущих в нашем кишечнике, которые помогают добывать витамины и полезные вещества из пищи.

Инулин это энергетический запас растения, в большом количестве содержится в корнях растений и в корнеплодах.

Инулином богаты лук, чеснок и корень цикория, корни одуванчика и лопуха. (к сожалению, мы не едим их каждый день в должном количестве.)

L-Carnitine – Л-карнитин или левокарнитин — природное вещество, близкое к витаминам группы В. Карнитин в нектором количестве синтезируется организмом в печени, поэтому является витаминоподобным веществом. Л-карнитин отвечает за метоболизм, активирует жировой обмен и стимулирует регенерацию.

Поклонники фитнеса регулярно принимают Л-карнитин. Так как он помогает сбросить жир и нарастить мышечную массу очень быстро. Л-карнитин помогает быстро восстановиться даже после самых изматывающих тренировок или длинного трудового дня.

Цистеин входит в состав α-кератинов, основного белка кожи,ногтей и волос.

Цистеин является основой производства глутатиона — вещества, отвечающего за защиту клеток печени и мозга от повреждений алкоголем, сигаретным дымом, химическими лекарственными препаратами и токсинами.

Цистеин защищает организм от радиации.

Приём цистеина защищает организм от негативных воздействий окружающей среды(что характерно для жителей мегаполиса), одновременно омолаживая его. Цистеин обладает очень мощным антиоксидантным свойством. Организм очищается и омолаживается в целом. Особенно заметно улучшается структура ногтей, волос, кожа становится эластичной, упругой и увлажнённой.

Цистеин показан при следующих заболеваниях:

Астма,
Анемия,
Слабость,
Бессонница,
Быстрая утомляемость,
Пневмомии и бронхиты,
Болезнь Альцгеймера,
Снижение остроты зрения,
Алкоголизм.

Коэнзимом Q10 работает в 50 раз эффективнее против свободных радикалов, чем витамин Е, хотя витамин Е тоже очень полезен для сохранения молодости кожи.

Как принимать питьевой коллаген в порошке:

Разведите содержимое одного пакетика в 150-200 мл воды комнатной температуры. Принимать один раз в день. Желательно до еды.

Действие N-ацетил-L-цистеина на биопленки холерного вибриона Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

7. Елисеева И.И., Юзбашев М.М. Общая теория статистики. М., Финансы и статистика, 2006.

8. Кутырев В.В., Коннов Н.П., Волков Ю.П. Возбудитель чумы: ультраструктура и локализация в переносчике. М., Медицина, 2007.

9. Маевский М.П. Базанова Л.П., Конов Н.П., Капустин Ю.М., Сахаров С.В. Изменчивость Yersinia pestis в организме блохи. Журн. микробиол. 1994, 3: 16-21.

10. Оглодин Е.Г., Ерошенко Г.А., Куклева Л.М., Одиноков Г.Н., Гусева Н.П., Бугоркова С.А., Кутырев В.В. Структурно-функциональный анализ криптических плазмид штаммов Yersinia pestis из двух природных очагов чумы России. Проблемы особо опасн. инф. 2015, 4: 82-85.

11. Токмакова Е.Г., Базанова Л.П., Воронова Г.А., Балахонов С.В. Особенности взаимоотношений блохи Frontopsylla luculenta luculenta (J. et R., 1923) и возбудителя чумы с различным плазмидным составом. Мед. паразитол. 2016, 1: 38-41.

12. Jarrett C.O., Deak E., Isherwood K.E. et al. Transmission ofYkrsinia pestis from an infectious biofilm in the flea vector. Infect. Dis. 2004, 190: 783-792.

13. Hinnebusch B.J., Ficher E.R., Schwan T.G. Evaluation ofthe role Yersinia pestis plasminogen activator and other plasmid-encoded factors in temperature-dependent blockage of the flea. J. Infect. Dis. 1998, 178: 1406-1415.

Поступила 27.07.17

Контактная информация: Базанова Любовь Петровна, д.б.н.,

664047, Иркутск, ул. Трилиссера, 78, р.т. (3952) 23-99-76

КРАТКОЕ СООБЩЕНИЕ

О.ltae of Vibrio cholerae El Tor O1 and O139 serogroups were grown as biolms. We have estimated the influence of the drug N-acetyl-L-cysteine at a concentration of 0.5 — 4 mg/ml on the formation, of the formed biofilm and in planktonic form. Results. Discovered antibacterial activity of N-acetyl-L-cysteine. Noted that it was influenced as in the formation, of the already formed biofilm and the planktonic form, the representatives of the Vibrio cholerae El Tor O1 and O139 serogroups in concentrations of 2

— 4 mg/ml, showing an antibacterial effect regardless of the presence/absence of genes ctx and tcpA AB. Conclusion. Identified the antibacterial action of the drug N-acetyl-L-cysteine against biofilm of V. cholerae indicates the desirability of considering the possibility of using drug therapy in cases variety of diseases caused by causative agents II — IV groups pathogenicity.

Zh. Mikrobiol. (Moscow), 2018, No 2, P. 83—87

Key words: Vibrio cholerae, strain, N-acetyl-L-cysteine

В настоящее время в России и во всем мире продолжается активный поиск лекарственных средств с высоким потенциалом воздействия на биопленки микроорганизмов. Это объясняется тем, что растущие в составе биопленки бактерии проявляют высокую устойчивость к антибиотикам и дезсредствам, создавая серьезные проблемы для здравоохранения. Стандартная терапия антибиотиками часто неэффективна, что диктует необходимость апробации новых средств, проявляющих активность в отношении биопленок, особенно патогенных микроорганизмов. Актуальным является не только разработка новых фармацевтических препаратов, но и анализ и возможность использования давно известных и хорошо себя зарекомендовавших на практике препаратов, имеющих невысокую себестоимость, доступность, расшифрованный механизм действия и возможность производства в России.-цистеин (АЦЦ) (C5H9NO3S)

— ацилированная тиолсодержащая аминокислота, являющаяся одновременно предшественником L-цистеина и глутатиона, широко применяется в различных областях медицины. Препарат представлен на отечественном фрама-цевтическом рынке и издавна используется в качестве муколитического агента для лечения хронических заболеваний легких. Применяется он также внутривенно в виде 20% раствора в качестве антидота при отравлении парацетамолом [8], может конкурентно ингибировать утилизацию цистеина, реагировать через свою SH-группу с мембранами бактерий и подавлять у них синтез полисахарида, не влияя при этом на его структуру, замедлять образование биопленки у бактерий [5]. Обладает выраженным антиоксидантным действием, способен восстанавливать уровень клеточного глутатиона, используется при воспалениях (панкреатиты), фиброзе легких, нарушениях эндотелия сосудов, сохранении трансплантантов, а также лечении гастритов, вызванных Helicobacter pylory [6].-цистеин в концентрации 2 — 4 мг/мл влиял на планктонную и зрелые 5 — 7-суточные

биопленки, проявляя антибактериальный эффект в экспериментах in vitro у представителей V. cholerae O1 и О139 серогрупп уже через 3 часа после добавления независимо от объектов выделения, наличия или отсутствия генов ctx AB и tcpA. Следует отметить, что антибактериальный эффект исследуемый препарат оказывал на планктонную культуру и сформированную 30-суточную биопленку в концентрациях 4 мг/мл у штаммов V. cholerae О139 серогруппы (ctx+ tcp+/ActxAtcp). В ходе исследования не удалось обнаружить штаммы, образующие нечувствительную к АЦЦ биопленку.

Обнаружение в ходе проведенного исследования способности препарата АЦЦ оказывать антибактериальный эффект на формирование, зрелую биопленку, а также на планктонную форму у всех взятых в исследование штаммов V. cholerae O1 и О139 серогрупп, с разной эпидемической значимостью и выделенных из различных источников расширяет наши представления о механизме его действия.-цистеина могут в перспективе значительно расширить показания к его применению, а проведенное изучение его влияния на биопленки, в составе которых микроб приобретает свою гиперинфекциозность [9], поможет решить ряд задач практического здравоохранения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Голуб А.В. Бактериальные биопленки — новая цель терапии? Клин. микробиол. и антимикроб. химиотер. 2012, 1: 23-29.

2. Селянская Н.А., Титова С.В., Головин С.Н. и др. Действие антибактериальных препаратов на биопленки холерных вибрионов Эль Тор. Журн. микробиол. 2017, 2: 8-15.

3. Титова С.В., Кушнарева Е.В. Оценка способности холерных вибрионов к образованию биопленок in vitro с помощью нового методического подхода. Фундаментальные исследования. 2014, 10: 375-379.

4. Ушкалова Е. А. Ацетилцистеин в клинической практике: настоящее и перспективы. Фармацевтика. 2007, 17: 30-36.

5. Aslam S., Darouiche R.O. Role of antibiofilm — antimicrobial agents in control of device — related infections. Int. J. Artif. Organs. 2011, 34 (9): 752-758.

6. Huynh H.Q., Couper R.T., Tran C.D. et al. N-acetylcysteine, a novel treatment for Helicobacter pylory infection. Dig. Dis. Sci. 2004, 49: 1853-1861.

7. Parry M.F., Neu H.C. Effect of N-acetylcysteine on antibiotic activity and bacterial growth in vitro. J. Clin. Microbiol. 1977, 5 (1): 58 —61.

8. Prescott L.F., Illingworth R.N., Critchley J.A. et al. Intravenous N-acetylcystein : the treatment of choice for paracetamol poisoning. Brithish Med. J. 1979, 2: 1097-1100.

9. Tamayo R., Patimalla B., Camilli A. Growth in a biophilm induces a hyperinfectious phenotype in Vibrio cholerae. Infect. Immun. 2010, 78 (8): 3560-3569.

10. Zhao T., Liu Y. N-acetylcystein inhibit biofilms produced by Pseudomonas aeruginosa. J. Bacteriol. 2010, 10: 140.

Поступила 12.09.17

Контактная информация: Дуванова Ольга Викторовна, к.б.н.,

344002, Ростов-на дону, ул. Горького, 117/40, р.т. (8863)240-91-13

ОБЗОРЫ

Т.А.Семененко1, В.Г.Акимкин2

СЕРОЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В СИСТЕМЕ НАДЗОРА ЗА ВАКЦИНОУПРАВЛЯЕМЫМИ ИНФЕКЦИЯМИ

Шациональный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, 2Центральный НИИ эпидемиологии, Москва

Сероэпидемиологические исследования, основанные на оценке превалентности антител в популяции, являются мощным инструментом для прогнозирования и контроля эффективности программ специфической профилактики. Наличие паспортизированной коллекции сывороток крови (банка сывороток) позволяет проводить достоверную оценку состояния популяционного иммунитета к вакциноуправляемым инфекциям; определять степень эпидемиологической опасности распространения заболеваний на отдельных территориях страны; осуществлять краткосрочное и долгосрочное прогнозирование изменения ситуации по актуальным инфекциям; научно обосновывать профилактические и противоэпидемические мероприятия в системе биологической безопасности для определенных групп населения и декретированных контингентов; обеспечивать информацией, необходимой для принятия оптимальных управленческих решений.

Журн. микробиол., 2018, № 2, С. 87-94

Ключевые слова: сероэпидемиологические исследования, банк сывороток, надзор, вак-циноуправляемые инфекции

ДЕЙСТВИЕ N-АЦЕТИЛ-L-ЦИСТЕИНА НА БИОПЛЕНКИ ХОЛЕРНОГО ВИБРИОНА | Дуванова

1. Голуб А.В. Бактериальные биопленки — новая цель терапии? Клин. микробиол. и антимикроб. химиотер. 2012, 1: 23-29.

4. Ушкалова Е. А. Ацетилцистеин в клинической практике: настоящее и перспективы. Фармацевтика. 2007, 17: 30-36.

5. Aslam S., Darouiche R.O. Role of antibiofilm — antimicrobial agents in control of device — related infections. Int. J. Artif. Organs. 2011, 34 (9): 752-758.

6. Huynh H.Q., Couper R.T., Tran C.D. et al. N-acetylcysteine, a novel treatment for Helicobacter pylory infection. Dig. Dis. Sci. 2004, 49: 1853-1861.

7. Parry M.F., Neu H.C. Effect of N-acetylcysteine on antibiotic activity and bacterial growth in vitro. J. Clin. Microbiol. 1977, 5 (1): 58 -61.

8. Prescott L.F., Illingworth R.N., Critchley J.A. et al. Intravenous N-acetylcystein : the treatment of choice for paracetamol poisoning. Brithish Med. J. 1979, 2: 1097-1100.

9. Tamayo R., Patimalla B., Camilli A. Growth in a biophilm induces a hyperinfectious phenotype in Vibrio cholerae. Infect. Immun. 2010, 78 (8): 3560-3569.

10. Zhao T., Liu Y. N-acetylcystein inhibit biofilms produced by Pseudomonas aeruginosa. J. Bacteriol. 2010, 10: 140.

ABC NAC (N-ацетилцистеин)

Джеймс Мадейрос

В конце концов, борьба с похмельем и защита печени от разрушительного воздействия алкоголя сводятся к химическим воздействиям и реакциям в организме; молекулярная игра по правилам биологии.

Одним из элементов игры является N-ацетилцистеин (NAC), более легко усваиваемый метаболит аминокислоты цистеина. Он необходим для способности печени расщеплять ацетальдегид токсина, побочный продукт метаболизма алкоголя.

НАК встречается в организме естественным образом, а также потребляется с пищей, хотя пища не является основным источником, и нет конкретных продуктов, содержащих его в большом количестве. Ваше тело с готовностью реагирует на это, но если этого не происходит, вы можете найти его в добавках.

NAC — это, так сказать, только одна гирлянда в цепи. Что касается похмелья, NAC особенно полезен, поскольку он метаболизируется в глутатион, очень мощный антиоксидант, используемый печенью для детоксикации алкоголя. Этот антиоксидант быстро истощается, когда в организм попадает алкоголь, и его необходимо восполнить.

Если вы знаете это заранее, это поможет вам избежать похмелья и даст вашей печени дополнительную защиту. Данные свидетельствуют о том, что NAC, особенно в сочетании с тиамином, может нейтрализовать оксиданты, полученные из спирта, и избежать негативных последствий дефицита глутатиона, вызванного употреблением алкоголя.

Мы немного предвзяты и рекомендуем наш продукт drinkwel, который содержит как NAC, так и тиамин; однако, если вы просто ищете NAC, вы можете найти его в местном магазине пищевых добавок или в Интернете на Amazon.com

Конечно, я должен напомнить всем, что записи в нашем блоге предназначены только для вашего сведения и не предназначены для использования в качестве медицинских рекомендаций. Поскольку все люди разные, вам следует посоветоваться со своим врачом, чтобы определить, что лучше для вас. Если собираетесь пить, делайте это законно и ответственно; не будь дураком =).

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Что сохраняется в файле cookie?

обзор метаболизма серосодержащей аминокислоты цистеина

1.К. Рахман: Исследования свободных радикалов, антиоксидантов и кофакторов. Клинические вмешательства в процесс старения 2 (2): 219–236 (2007)

2. J.S. Априоку: Фармакология свободных радикалов и влияние активных форм кислорода на яички. J Reprod Infertil 14 (4): 158–172 (2013)

3. M. S. Hatwalne: Поглотители свободных радикалов в анестезиологии и реанимации. Indian J Anaesth 56 (3): 227–233 (2012)

4. С. Гавел, М. Вардас, Э. Недворок, П.Вардас: малоновый диальдегид (МДА) как маркер перекисного окисления липидов. Wiad Lek 57 (9-10): 453-5 (2004)

5. В. Лобо, А. Пати, А. Фатак, Н. Чандра: Свободные радикалы, антиоксиданты и функциональные продукты питания: влияние на здоровье человека. Pharmacogn Rev 4 (8): 118–126 (2010)

6. С. Ли, Ю. Ван, М. Чжао, Дж. Ву, С. Пэн: BPIC: новый противоопухолевый свинец, способный ингибировать воспаление и улавливание свободных радикалов. Bioorg Med Chem Lett 25 (5): 1146-50 (2014)

7.П. Мёллер: Генотоксичность агентов окружающей среды, оцененных методом щелочной кометы. Basic Clin Pharmacol Toxicol 96; 1: 1-42 (2005)

8. К. Санчес-Морено: Обзор: Методы, используемые для оценки активности по улавливанию свободных радикалов в пищевых продуктах и биологических системах, Наука о продуктах питания и технологии. Международный (8) 3 121-137 (2002)

9. В.О. Каминский, Б. Животовский: Свободные радикалы в перекрестном разговоре между аутофагией и апоптозом. Антиоксидный окислительно-восстановительный сигнал. 1; 21 (1): 86-102 (2014)

10.Э.В. Альбрехт, К.А. Стегеман, А. Тибош, А. Тегзесс и Х. ван Гур: Экспрессия индуцибельной и эндотелиальной синтаз оксида азота, образование пероксинитрита и активных форм кислорода при хронической почечной недостаточности трансплантата человека. Am J Transplant. 2 (5): 448-53 (2002)

11. V. Cecarini, J. Gee, E. Fioretti, M. Amici, M. Angeletti, A.M. Элеутери, Дж. Келлер: Окисление белков и клеточный гомеостаз: Акцент на метаболизм. Biochimica et Biophysica Acta 1773: 93–104 (2007)

12.W.H, Коппенол: цикл Габера-Вейсса — 70 лет спустя. Redox Rep 6 (4): 229-34 (2001)

13. Э. Кабискол, Дж. Тамарит, Дж. Рос: Окислительный стресс у бактерий и повреждение белков реактивными формами кислорода. Internatl Microbiol 3: 3–8 (2000)

14. Б. Липински: Гидроксильный радикал и его поглотители в здоровье и болезнях. Окислительная медицина и долголетие клеток том 2011, стр. 1-9 (2011)

15. Р. Мансинелли, Э. Барлокчи, С. Пальминиелл, Л.Сасо: Окислительный стресс и болезни мозга: биомаркеры и аналитические методики. Индийский биотехнологический журнал 10: 395-403 (2011)

16. Э. Р. Штадтман: Окисление белков и старение. Science, 257: 1220–1224 (1992)

17. E. Birben, U.M. Sahiner, C. Sackesen, S. Erzurum, O. Kalayci: Окислительный стресс и антиоксидантная защита. World Allergy Organ J. 5 (1): 9-19 (2012)

18. L. Vitetta, A.W. Linnane: внутриклеточная регуляция свободными радикалами и перекисью водорода: ключевые детерминанты воспалительной реакции. Инфламмофармакология. 22 (2): 69-72 (2014)

19. M.J. Davies: Oxidative Damage to Proteins Chemical Biology. Джон Wiley & Sons , (2012)

20. М.Дж. Дэвис: Окислительная среда и повреждение белков. Биохим . Biophys.Acta . 1703: 93-109 (2005)

21. H. Miki и Y.J. Funato: Регулирование внутриклеточной передачи сигналов посредством окисления цистеина реактивными формами кислорода. Biochem .151 (3): 255-61 (2012)

22.К. Джейкоб, Г. И. Джайлс, Н. М. Джайлс, Х. Сиес: Сера и селен: роль состояния окисления в структуре и функции белка. Angewandte Chemie International 42 (39) 4742–4758 (2003)

23. M.V. Триведи, Дж. Лоуренс, Т. Сиахан: Роль тиолов и дисульфидов в химической и физической стабильности белков. Curr Protein Pept Sci 10 (6): 614-625 (2009)

24. I.G. Шабалина, М. Врбаки, А. Пецинова, А.В. Калинович, З. Драгота, Я. Гуштек, Т. Мрачек, Б.Кэннон, Дж. Недергаард: Производство АФК в митохондриях бурой жировой ткани: вопрос о UCP1-зависимости. Биохимия Биофиз Акта . 1837 (12): 2017-30 (2014)

25. И. Далле-Донн, Р. Росси, Д. Джустарини и А. Милзани, Р. Коломбо: Карбонильные группы белков как биомаркеры окислительного стресса. Клин Чим Акта . 329 (1-2): 23-38 (2003)

26. S.G. Schwartz, M.A. Brantley, H.W. Флинн: Генетика и диабетическая ретинопатия. Curr Diabetes Rev. 1; 9 (1): 86-92

27.С. Васан, П.Г. Фойлз, H.W. Основания: Терапевтический потенциал ингибиторов AGE и разрушителей поперечных связей белка AGE. Заключение эксперта по исследованию наркотиков . 10 (11): 1977-87 (2001)

28. A. Piwowar: Перспективы фармакотерапии заболеваний, распространяющихся с участием продуктов продвинутого окисления. Postepy Hig Med Dosw 7; 68: 1264-75 (2014)

29. И. Далле-Донн, Р. Росси, Д. Джустарини и А. Милзани, Р. Коломбо: Карбонильные группы белков как биомаркеры окислительного стресса . Clin Chim Acta. 329 (1-2): 23-38 (2003)

30. JD Bridgewater, J. Lim, RW Vachet: Использование катализируемых металлами реакций окисления и масс-спектрометрии для идентификации аминокислотных остатков в пределах 10 A от металла в Cu. -связывающие белки. J Am Soc масс-спектрометрия. 17 (11): 1552-9 (2006)

31. V. Cecarini, J. Gee, E. Fioretti, M. Amici, M. Angeletti, A.E. Maria, J.N. Келлер: Окисление белков и клеточный гомеостаз: Акцент на метаболизм. Биохимия Биофиз Акта .1773 (2): 93-104 (2006)

32. A. Stolzing, A. Wengner, T. Grune: деградация окисленных внеклеточных белков микроглией. Arch Biochem Biophys .15; 400 (2): 171-9 (2002)

33. B.M. Ридерер: Окислительная протеомика: роль тиоловых модификаций. Current Proteomics, 6: 51-62 (2009)

34. J.G. Киселар М.Р. Шанс: будущие направления структурной масс-спектрометрии с использованием следов гидроксильных радикалов. J Масс-спектрометр 45 (12): 1373–1382 (2010)

35.А. Фисер, И. Саймон: Прогнозирование степени окисления цистеинов с помощью множественного выравнивания последовательностей. Bioinformatics 16 (3): 251-256 (2000)

36. R.L. Levine, L. Mosoni L, B.S. Berlett, E.R. Stadtman: Остатки метионина как эндогенные антиоксиданты в белках. Proc Natl Acad Sci , 93: 15036–40 (1996)

37. J. Moskovitz: Метионинсульфоксидредуктазы: повсеместные ферменты, участвующие в антиоксидантной защите, регуляции белков и предотвращении заболеваний, связанных со старением. Biochim Biophys Acta. 1703: 213–9 (2005)

38. Б. Сперандио, П. Полард, Д. С. Эрлих, П. Рено, Э. Гедон: Аминокислотный метаболизм серы и его контроль в Lactococcus lactis IL1403. J Bacteriol 187 (11): 3762–3778 (2005)

39. D. Luo, S.W. Смит, Б.Д .: Андерсон: кинетика и механизм реакции цистеина и перекиси водорода в водном растворе. J Pharm Sci 94: 304–316 (2004)

40. Н. Вирадхарма, М. Хан, Л.К.Йонг, C.A.E. Хаузер, С.В. Seow, S. Zhang, Y.Y. Ян: Влияние включения тиоловой функциональной группы в катионные спиральные пептиды на антимикробную активность и спектры. Биоматериалы 32 (34): 9100–9108 (2011)

41. G. Tajc, B.S. Толберт, Р. Басаваппа, Б. Миллер: Прямое определение pKa тиола с помощью микрокалориметрии изотермического титрования. J Am Chem Soc 126: 10508–10509 (2004)

42. S.D. Копли, W.R.P. Новак, П. Бэббит: Дивергенция функции в надсемействе тиоредоксиновых складок: доказательства эволюции пероксиредоксинов от тиоредоксиноподобного предка. Биохимия 43: 13981–13995 (2004)

43. С. Гото, З. Радак: Влияние окислительного повреждения белков и ДНК на старение и его вмешательство путем ограничения калорийности и физических упражнений. Journal of Sport and Health Science 2: 75-80 (2013)

44. Т. Финкель, Н.Дж. Холбрук: Окислители, окислительный стресс и биология старения. Nature 408: 239–247 (2000)

45. J. Boonstra, J.A. Сообщение: Молекулярные события, связанные с активными формами кислорода и развитием клеточного цикла в клетках млекопитающих .Ген. 4: 1-13 (2004)

46. J.M. Chalker, S.B. Gunnoo, O. Boutureira, S.C. Gerstberger, M. Fernández-González, G.J.L. Бернардес, Л. Гриффин, Х. Хайлу, К.Дж. Скофилд, Б.Г. Дэвис: Методы преобразования цистеина в дегидроаланин на пептидах и белках. Chem Sci. 2: 1666–1676 (2011)

47. L.B. Пул, П.А. Karplus A, Claiborne: Белковые сульфеновые кислоты в окислительно-восстановительной передаче сигналов. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol 44: 325–347 (2004)

48. D.S. Rehder, C.Р. Борхес: Цистеинсульфеновая кислота как промежуточное соединение в образовании дисульфидной связи и неферментативном сворачивании белков. Биохимия 49: 7748–7755 (2010)

49. M.L. Морено, Х. Эскобар, А. Искьердо-Альварес, А. Хиль, С. Перес, Х. Переда, И. Запико, М. Венто, Л. Сабатер, А. Марина, А. Мартинес-Руис, Х. Састре: Дисульфидный стресс: новый тип окислительного стресса при остром панкреатите. Свободный Радик Биол Мед . 70: 265-77 (2014)

50. D. Butera, K.M. Кук, Дж. Чиу, Дж.S.H. Вонг, П.Дж. Хогг: Контроль белков крови с помощью функциональных дисульфидных связей. Кровь. 123: (13) (2014)

51. P.J. Hogg: Вклад аллостерических дисульфидных связей в регуляцию гемостаза. Journal of Thrombosis and Haemostasis 1: 13-6 (2009)

52. I. Azimi, J.W. Вонг, П.Дж. Хогг: Контроль функции зрелого белка с помощью аллостерических дисульфидных связей. Antioxid Redox Signal 4: 113–126 (2011)

53. K.M. Кук, П.Дж. Хогг: Посттрансляционный контроль функции белка путем расщепления дисульфидной связи. Antioxid Redox Signal 18: 1987–2015 (2013)

54. M.A. Wouters, S.W. Фан, Н.Л., Хаворт: Дисульфиды как окислительно-восстановительные переключатели: от молекулярных механизмов к функциональному значению. Антиоксидный окислительно-восстановительный сигнал . 12: 53–91 (2010)

55. П.Дж. Хогг: Нацеливание на аллостерические дисульфидные связи при раке. Nature Reviews Cancer 13: 425-43 (2013)

56. S.M. Марино, В. Гладышев: Анализ и функциональное предсказание реактивных остатков цистеина. J Biol Chem 287: 4419–4425 (2012)

57.К. Кумста, У. Якоб: Редокс-регулируемые шапероны. Биохимия 48: 4666–4676 (2009)

58. H.H. Lin., L.Y. Tseng: DBCP: веб-сервер для предсказания паттернов связи дисульфидных связей без предварительного знания состояния связывания цистеинов. Nucleic Acids Res 38: 503–507 (2010)

59. M.S. Пэджет, М.Дж., Баттнер: Регулирующие переключатели на основе тиолов. Annu Rev Genet. 37: 91–121 (2003)

60. H.S. Чанг, С. Ван, В. Венкатраман, К.И. Мюррей, Дж. Э. Ван Эйк: Окислительные посттрансляционные модификации цистеина: возникающая регуляция в сердечно-сосудистой системе. Circ Res 112 (2): 382–392 (2013)

61. Z.A. Вуд, Э. Шредер, Дж. Робин Харрис, Л. Пул: Структура, механизм и регуляция пероксиредоксинов, тенденции. Биохимия . 28: 32–40 (2003)

62. К. Апель, Х. Хирт: Активные формы кислорода: метаболизм, окислительный стресс и передача сигналов. Анну Рев Завод Биол 55: 373-99 (2004)

63.J.T. Хэнкок, Р. Десикан, С. Дж., Нил: роль активных форм кислорода в сигнальных путях клетки. Biochem Soc Trans. 29: 345-50 (2001)

64. N.M. Giles, A.B. Уоттс, И. Джайлз, Ф.Х. Фрай, Дж. Маленький ребенок, К. Джейкоб. Металл C: Редокс-модуляция функции белка цистеина. Химия и биология 10: 677-693 (2003)

65. J.V. Cross, D.J. Темплтон: Окисление тиолами сигнальных белков клетки: контроль апоптотического равновесия. J Cell Biochem 93: 104–111 (2004)

66.П. Пачер, Дж. Бекман, Л. Лиоде: оксид азота и пероксинитрит в здоровье и болезнях. Physiol Ред. . 87: 315–424 (2007)

67. L.B. Пул, К.Дж. Нельсон: Открытие механизмов сигнального окисления цистеина. Curr Opin Chem Biol , 12: 18–24 (2008)

68. Y. Diao, W. Liu, C.C.L. Wong, X. Wang, K. Lee, P. Cheung, L. Pan, T. Xu, J. Han, JR Yates III, M. Zhang, Z. Wu: Внутримолекулярная дисульфидная связь, индуцированная окислением, инактивирует митоген-активированную протеинкиназу киназа 6 за счет ингибирования связывания АТФ. Proc Natl Acad Sci U S A 107: 20974–20979 (2010)

69. А. Мацузава, Х. Ичихо: Редокс-контроль судьбы клеток с помощью киназы MAP: физиологические роли пути киназы ASK1-MAP в передаче сигналов стресса. Biochim Biophys Acta 1780: 1325–1336 (2008)

70. P.J. Nadeau, S.J. Charette, J. Landry: РЕДОКС-реакция на ASK1-Cys250 важна для активации JNK и индукции апоптоза . Ячейка Mol Biol . 20: 3628–3637 (2009)

71. У. Бхаттачарья, Б.Гальдер, С. Мухопадхьяй, А.К. Гири: Роль инициируемой окислением активации JNK и p38 MAPK в полифенолах черного чая, индуцированных апоптотической гибелью клеток A375. Cancer Sci 100 (10): 1971-8 (2009)

72. Х. Камата, С. Хонда, С. Маеда, Л. Чанг, Х. Хирата и М. Карин: активные формы кислорода способствуют альфа-альфа-ФНО. индуцированная смерть и устойчивая активация JNK путем ингибирования фосфатов MAP-киназы. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15766528 Cell 120: 649-61 (2005)

73. JA МакКубри, М.М. Лахер, Р.А. Франклин: активация сигнальных путей MAP-киназы, вызванная активными формами кислорода. Antioxid Redox Signaling. 8: 1775–1789 (2006)

74. Ю.М. Go, J.J. Гипп, Р. Малкахи, Д. Джонс: h3O2-зависимая активация репортера GCLC-ARE4 происходит посредством митоген-активируемых протеинкиназных путей без окисления клеточного глутатиона или тиоредоксина-1. Дж Биол Химия . 279: 5837–5845 (2004)

75. L.I. Лейхерт, Ф. Герке, Х.В. Гудисева, Т. Блэквелл, М.Ильберт, А. Walker, J.R. Strahler, P.C. Эндрюс, У. Якоб: Количественная оценка изменений в окислительно-восстановительном протеоме тиолов при окислительном стрессе in vivo . Proc. Natl. Акад. Sci. U.S.A 105: 8197–8202 (2008)

76. C. Colussi, M.C. Альбертини, С. Коппола, С. Ровидати, Ф. Галли, Л. Гибелли: индуцированный h3O2 блок гликолиза как активная реакция АДФ-рибозилирования, защищающая клетки от апоптоза. FASEB J . 14: 2266–2276 (2000)

77. C.H. Чен, В. Ли, Р. Султана, М.Х. Ю, А. Кондо, К. Шахпасанд, Б.М. Ким, М. Луо, М. Нехама, Ю.М. Линь, Ю. Яо, Т. Ли, X.Z. Чжоу, А. Swomley, D.A. Баттерфилд, Ю. Чжан, К. Lu: Pin1: окисление цистеина-113 подавляет его каталитическую активность и клеточную функцию при болезни Альцгеймера. Нейробиология болезней 76: 13-23 (2015)

78. В.М. Чен, Дж. Ахамед, Х. Х. Верстег, М. Берндт, В. Руф, П.Дж. Хогг: Доказательства активации тканевого фактора аллостерической дисульфидной связью. Биохимия. 3; 45: 12020-8 (2006)

79.E.J. Харт, С.Г. Пауэрс-Ли: роль Cys-1327 и Cys-1337 в окислительно-восстановительной чувствительности и аллостерическом мониторинге карбамоилфосфатсинтетазы человека. J Biol Chem. 284: 5977-85 (2009)

80. C.B. Poor, P.R. Chen, E. Duguid, P.A. Райс, К. Он: Кристаллические структуры восстановленной, сульфеновой кислоты и смешанных дисульфидных форм SarZ, редокс-активного глобального регулятора Staphylococcus aureus. Дж Биол Химия . 284: 23517–23524 (2008)

81. К.М. Кук, Г. Макнил, П.Дж. Хогг: Аллостерический контроль βII-триптазы с помощью окислительно-восстановительной активной дисульфидной связи. Журнал биологической химии . 288: 34920-34929 (2013)

82. Д. Бутера, К.М. Кук, Дж. Чиу, J.S.W. Вонг, П.Дж. Хогг: Контроль белков крови с помощью функциональных дисульфидных связей. Кровь , 2000-2007 (2014)

83. L.G. ван ден Хенгель, Ю.В. ван ден Берг, P.H. Рейцма, М.Х.А. Bos, H.H. Versteeg: эволюционное сохранение дисульфидных связей тканевого фактора и идентификация возможного мотива связывания оксидоредуктазы. J Thromb Haemost 10: 161–2 (2012)

Как яйца стали основным продуктом питания для батончиков?

H Неприятный Болтай сидел на стене,

Шалтай-Болтай сильно упал.

Все царские лошади и все царские люди

Не могу снова собрать Шалтай.

Трагическая история Шалтая-Болтая является хорошим показателем состояния яйца в меню сегодняшнего бара: оно было на высоте в течение минуты, но мы просто не можем придумать, как собрать все воедино.

Яйца были стандартным блюдом в классических пивных по всему западному миру; на самом деле, это были часто бесплатные закуски на выбор , что, вероятно, для большинства звучит как старинная реликвия.По крайней мере, мне так понравилось — молока раньше поставляли в стеклянных бутылках к вашей двери — но, увы, мир питья тогда был дополнен гораздо более сытными закусками.

Существует некоторая обоснованная логика питания для сочетания яиц и выпивки: цистеин, ключевая аминокислота, помогающая работе печени, присутствует в яйцах, поэтому бекон, яйцо и сыр творит чудеса с похмельем. Фактически, мы, люди, интуитивно умнее с точки зрения сочетания продуктов питания, чем в других сферах нашего существования.Но историки кулинарии любят вмешиваться в наши инстинкты и сообщать им дату, время и причину, а в случае с яйцами и выпивкой мы, возможно, переняли это у французов. Традиция подавать бесплатно сваренные вкрутую яйца «по общему мнению, возникла из-за избыточного количества яиц [во Франции] и требования, чтобы заведения, предлагающие спиртные напитки, также подавали еду», The New York Observer сообщал еще в 2011 году.

Сваренное вкрутую яйцо также было одним из основных ингредиентов салунных «бесплатных обедов» 1800-х годов.«Большая часть продуктов, предлагаемых в прилавках с бесплатными обедами, была в основном соблазнительницей, чтобы привлечь людей и, надеюсь, заставить их заказать второе пиво», — говорит Кристин Сисмондо, автор книги «Америка идет в бар: оживленная история». Таверны и салоны, Speakeasies and Grog Shops . Эти обеды были настолько популярны, что, согласно исследованию Сисмондо, в одном чикагском салуне за один прием пищи потреблялось 45 дюжин яиц.

По мере развития яиц в батончике в Америке на кону стояли три основных типа яиц, все они происходили из другого конца пруда: маринованное яйцо, яйцо с приправой и неподражаемое яйцо виски.Вареные яйца имеют древнейшую историю. Известно, что римляне разбирали и набивали яйца еще в 61 ACE, если не раньше. На самом деле, как указывает History Channel, «подача яиц во время развлечения была настолько распространена, что у римлян была поговорка: ab ova usque ad mala — дословно переводится как« от яиц к яблокам »или с начала еды. к концу.» К 13 веку эта практика распространилась на современную Испанию, где едоки взбивали яичные желтки с приправами, снова закрепляли вокруг них яичные белки палкой и обливали их перцем.

Термин «дьявольский» был придуман в Великобритании в 1700-х годах как очень крутое сокращение для практики придания остроты еде. Но чистоплотным прихожанам не понравился этот термин, и они стали называть яйца с пряностями целым рядом других вещей, таких как «фаршированные яйца», «яйца с начинкой», «салатные яйца» или, мой личный фаворит, «яйца мимозы». Америка опоздала на вечеринку, но добавила свою изюминку: майонез. Классическая поваренная книга Бостонской кулинарной школы 1896 года, написанная Фанни Фармер, была одним из первых источников, где было предложено использовать майонез в качестве связующего вещества для желтков.В сегодняшней барной культуре эта классическая комфортная еда определенно является новой: исследовательская компания Datassential по ресторанам сообщает, что процент ресторанов, где подают яйца с пряностями, за последние четыре года увеличился более чем на 70 процентов. Эти данные, однако, не относятся к конкретным барам, поэтому они не указывают на то, что пьющие извлекают выгоду из тренда вареных яиц в такой же степени, как и посетители сидячих обедов.

Еще более вовлеченным в казнь является яйцо виски, название которого предполагает шотландское происхождение, но, как сообщается, претендует на английское право первородства.Покрытый колбасой, панированный и жареный, он является святым Граалем барных закусок, связанных с яйцами.

Маринованное яйцо имеет гораздо более скромную историю: бросьте яйца в уксус, дайте сидеть вечно. Маринование яиц было de rigeur в Англии еще в 1830-х годах, когда предполагалось, что это место должно было быть в трактире, известном как «Маринованное яйцо» (где еще? — на лондонском переулке для маринованных яиц). Американцы также предпочитали маринованные яйца в своих барах для дайвинга и тавернах: Сисмондо говорит, что банка с маринованными яйцами — один из надежных признаков того, что вы, по сути, находитесь в баре для дайвинга.«Моим любимым изображением банки с маринованными яйцами по-прежнему остается Мо Шислак (из The Simpsons ), ловящий рыбу в банке, в которой был мертвый таракан [в ней]», — говорит она.

В большинстве случаев эти восхитительные яичные закуски ушли в подполье, как это сделали многие великие американские традиции употребления алкоголя: Сухой закон. Хотя закуски явно присутствовали в закусочных, некоторые историки считают, что твердая рука закона — вот что в конечном итоге вытеснило яйцо из бара.

«Департамент здравоохранения города практически уничтожил большую часть барной еды той эпохи, — говорит Линда Пелаччо, ведущая исторического шоу Heritage Radio« Вкус прошлого.”

В наши дни вам будет трудно найти яйцо в баре, если не считать некоторых ретро-крутых блюд из фаршированных яиц, яиц виски и там и сям и, в более редких случаях, маринованного яйца. Блогер по истории еды, известный как Брукс из Шеффилда, посетовал в своем, по иронии, несуществующем блоге Lost City : «Сегодня в большинстве баров еда соленая: чипсы, крендели и т. Д. знает, что они не предназначены для пропитания. Они призваны вызвать у вас жажду, поэтому вы заказываете еще спиртного.”

Мы надеемся, что времена сытных закусок в барах не остались позади. В конце концов, еда переживает серьезную фазу возврата к классике: мы наблюдаем ее в первоклассных барах и ресторанах, а также в классических заведениях, хранящих традиции. В таком случае у Шалтая-Болтая все-таки может быть второй акт.

Связывание S-аденозилметионин-зависимого метилирования с ростом: разработка и использование

Abstract

Мы представляем схему отбора, которая связывает S -аденозилметионин-зависимое метилирование с ростом.Мы демонстрируем его использование для улучшения ферментативной активности не только метилтрансфераз N-типа и O-типа в 2 раза, но и ацетилтрансферазы другой категории ферментов, когда они связаны с путем метилирования в Escherichia coli с использованием адаптивной лабораторной эволюции. Мы также демонстрируем его применение для открытия лекарств с использованием катехол-O-метилтрансферазы и ее ингибиторов энтакапон и толкапон. Также продемонстрирована реализация этой конструкции в Saccharomyces cerevisiae .

Информация об авторе

Многие важные биологические процессы требуют метилирования, например, метилирование ДНК и синтез ароматизирующих соединений, нейромедиаторов и антибиотиков. Большинство реакций метилирования в клетках катализируются S -аденозилметионин (SAM) -зависимыми метилтрансферазами (Mtases) с использованием SAM в качестве донора метила. Таким образом, SAM-зависимые Mtases стали важной категорией ферментов, представляющих биотехнологические интересы и мишени для здравоохранения. Однако функциональная реализация и проектирование SAM-зависимых Mtase остается трудным и не является ни рентабельным, ни высокопроизводительным.Здесь мы можем решить эти проблемы, создав подход синтетической биологии, который связывает активность Мтазы с ростом клеток, так что более высокая активность Мтазы в конечном итоге приводит к более быстрому росту клеток. Мы показываем, что более эффективные варианты исследованных Mtases могут быть легко получены путем селекции роста после повторяющихся пассажей клеток. Мы также демонстрируем полезность нашего подхода для открытия специфичных для Мтазы лекарств-кандидатов. Далее мы показываем, что наш подход применим не только к бактериям, примером которых является Escherichia coli , но также и к эуркариотическим организмам, таким как почкующиеся дрожжи Saccharomyces cerevisiae .

Образец цитирования: Luo H, Hansen ASL, Yang L, Schneider K, Kristensen M, Christensen U, et al. (2019) Связывание S -аденозилметионин-зависимого метилирования с ростом: дизайн и использование. PLoS Biol 17 (3): e2007050. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2007050

Академический редактор: Чайтан Хосла, Стэнфордский университет, Соединенные Штаты Америки

Поступила: 21 июня 2018 г .; Одобрена: 15 февраля 2019 г .; Опубликовано: 11 марта 2019 г.

Авторские права: © 2019 Luo et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все файлы изменения последовательности доступны в базе данных ArrayExpress (EMBL-EBI) (номер доступа E-MTAB-6779). Материалы, использованные в этом исследовании, доступны по разумному запросу.

Источник финансирования: Фонд Ново Нордиск http: // novonordiskfonden.dk / en (номер гранта NNF10CC1016517). Спонсор не имел никакого отношения к дизайну исследования, сбору и анализу данных, принятию решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Я прочитал политику журнала, и у авторов этой рукописи есть следующие конкурирующие интересы. Луо Х. является автором патентных заявок WO2017202897 и WO2018108966. Луо Х. и Хансен А. С. Л. являются авторами заявки на патент WO2018037098.

Сокращения: Аанат, аралкиламин-N-ацетилтрансфераза; AcCoA, ацетил-КоА; AcHT, ацетилсеротонин; ALE, адаптивная лабораторная эволюция; Асмт, ацетилсеротонин-O-метилтрансфераза; ASP, аспарагиновая кислота; CCS1, кофеинсинтаза I; CHO2, фосфатидилэтаноламинметилтрансфераза; Конт, катехол-O-метилтрансфераза; CYS, цистеин; cysE, серинацетилтрансфераза; Cys3, цистатионин-γ-лиаза; Cys4, цистатионин-β-синтаза; Ddc, декарбоксилаза ароматических аминокислот; гРНК, направляющая РНК; HT, серотонин; HTS, высокопроизводительный грохот; ВСТРЕТИЛИСЬ, метионин; MET2, гомосерин-O-ацетилтрансфераза; MET17, О-ацетилгомосеринсульфгидрилаза; Мтасе, метилтрансфераза; NGS, секвенирование нового поколения; Октябрь, октопамин; OD, оптическая плотность; OPI3, фосфолипид-метилтрансфераза; PCA, протокатеховая кислота; Пнмт, фенилэтаноламин-N-метилтрансфераза; RpoC, Субъединица РНК-полимеразы бета; SAH, S -аденозилгомоцистеин; СЭМ, S -аденозилметионин; SD, среднеквадратичное отклонение; SER, серин; SYN, синефрин; VIII, ванильная кислота; YPD, дрожжевой экстракт-пептон-декстроза; 5HTP, 5-гидрокситриптофан

Введение

Метилирование — это перенос метильной группы от одной молекулы к другой.Его важность для достижения биоактивности и биодоступности лекарств уже давно признается химиками [1]. При химическом метилировании обычно используются вредные реагенты и образуются токсичные отходы, и часто отсутствует региоселективность [2]. Напротив, ферментативное метилирование специфично, экологически безвредно и с ним безопаснее работать.

Большая часть метилирования в клетках происходит с помощью S -аденозилметионин-зависимых метилтрансфераз (SAM-зависимых Mtases), использующих SAM в качестве донора метила.SAM-зависимое метилирование участвует во многих важных биологических процессах, включая эпигенетику и синтез широкого спектра вторичных метаболитов (например, флавоноидов, нейротрансмиттеров, антибиотиков). Фактически, SAM является одним из наиболее часто используемых кофакторов в клеточном метаболизме, уступая только АТФ [3]. SAM-зависимые Mtases стали важной категорией ферментов, используемых либо в качестве биокатализаторов, как часть путей ферментативного производства в биотехнической и химической промышленности [2–4], либо в качестве мишеней для лекарств в фармацевтической промышленности [5,6].

Внедрение и конструирование функциональных SAM-зависимых Mtases затруднено, поскольку все существующие анализы не обладают надежностью, неэффективны с точки зрения затрат и не могут быть распространены на все типы Mtases или с высокой пропускной способностью. Следовательно, изучение и конструирование Mtases или построение эффективных зависимых от метилирования путей является труднодостижимым. Мы разработали систему синтетической селекции in vivo путем связывания SAM-зависимого метилирования с ростом через гомоцистеиновый промежуточный продукт цикла SAM. Эта конструкция системы выбора была впервые реализована в E . coli путем удаления серинацетилтрансферазы ( cysE ) для предотвращения синтеза эндогенного гомоцистеина и цистеина. Мы расширили гомоцистеин цикла SAM на цистеин, используя гетерологически экспрессируемую дрожжевую цистатионин-β-синтазу (Cys4) и цистатионин-γ-лиазу (Cys3) (рис. 1 и S1). По сути, этот дизайн сочетает метилирование с превращением экзогенного метионина в биосинтез цистеина, аминокислоты, необходимой для роста. Эта конструкция, связанная с ростом, была подтверждена расчетами с использованием метаболической модели в масштабе генома (рис. 1).

Рис. 1. Иллюстрация дизайна системы отбора связанной с ростом метилтрансферазы в E . кишечная палочка .

Нативные реакции окрашены в серый цвет, а гетерологические реакции — в голубой. Пунктирные линии представляют собой множественные ферментативные реакции. Красные заштрихованные линии указывают на неактивный путь после делеции гена (красный крест). Связанные с метаболизмом реакции объединены в рамку. Показанные числа представляют собой смоделированные метаболические потоки в ммоль-грамме на сухой вес в час.μ указывает скорость роста. CYS, цистеин; cysE , серинацетилтрансфераза; Cys3, цистатионин-γ-лиаза; Cys4, цистатионин-β-синтаза; MET, метионин; Мтаза, метилтрансфераза; SAM, S -аденозилметионин; SER, серин.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2007050.g001

Результаты

Мы демонстрируем использование нашей системы для улучшения свойств ферментов. Используя адаптивную лабораторную эволюцию (ALE) с отбором роста, мы впервые достигли направленной эволюции фенилэтаноламин-N-метилтрансферазы (Pnmt) с использованием неприродного субстрата, октопамина (OCT).В последние годы ООВ стал продуктивным подходом к решению широкого круга биологических вопросов [7–9]. Мы реализовали рабочий процесс на основе ALE, чтобы продемонстрировать нашу систему отбора из-за простоты эксплуатации ALE (последовательных пассажей), его сверхвысокой пропускной способности скрининга (более 10 миллионов клеток на пассаж), его способности задействовать обусловленные фенотипом in vivo. эволюции и доступности повторного секвенирования ДНК (рис. 2А). После ALE изолированные штаммы были охарактеризованы и подверглись полному пересеквенированию ДНК.Мутации в E . coli cfa , участвующие в синтезе фосфолипидов, были идентифицированы во всех изолятах, не связанных с ростом. Ген cfa кодирует SAM-зависимую Мтазу, что позволяет предположить его роль в качестве конкурирующей Мтазы во время ALE. С другой стороны, мутация Pnmt (F214L) присутствовала в изолятах, связанных с ростом, и характеристика на основе клеток показала, что она приводила примерно к 2-кратному повышению активности синтеза синефрина (SYN) (рис. 2B).

Рис. 2. Использование системы выбора Mtase.

(A) Рабочий процесс, управляемый ALE. (B) Показано ферментативное сравнение Pnmt дикого типа и варианта in vivo во времени. n = 4, а полосы ошибок указывают SD. (C) Путь мелатонина. (D) Ферментативная активность вариантов Asmt и Aanat in vivo после 6-часового роста клеток. Подробности см. На рис. S2. n = 3, а полосы ошибок указывают SD. (E) Comt-зависимый рост показан с использованием выделенного изолята, несущего RpoC (A328P). μ указывает скорость роста. Кривые титрования ингибиторов одного и того же штамма в присутствии или в отсутствие гомоцистеина. n = 4, а погрешности — SD. Базовые данные можно найти в S1 Data. Анат, аралкиламин-N-ацетилтрансфераза; AcHT, ацетилсеротонин; AcCoA, ацетил-CoA; ALE, адаптивная лабораторная эволюция; Asmt, ацетилсеротонин-O-метилтрансфераза; Comt, катехол-O-метилтрансфераза; Ddc, декарбоксилаза ароматических аминокислот; Мтаза, метилтрансфераза; NGS, секвенирование нового поколения; ОКТ, октопамин; OD — оптическая плотность; PCA, протокатеховая кислота; Pnmt, фенилэтаноламин-N-метилтрансфераза; RpoC, субъединица бета РНК-полимеразы; SAH, S -аденозилгомоцистеин; SAM, S -аденозилметионин; SD, стандартное отклонение; SYN, синефрин; VIII, ванильная кислота; 5НТ, серотонин; 5HTP, 5-гидрокситриптофан.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2007050.g002

Чаще всего субстраты Мтазы могут быть недоступны в больших количествах или даже не проницаемы для мембран для осуществления направленной эволюции ферментов in vivo, а затем только возможно задействовать активный метаболический путь. Таким образом, мы применили нашу систему отбора для развития пути, зависимого от метилирования. Выбранный путь-кандидат представлял собой трехступенчатый путь биосинтеза мелатонина de novo из 5-гидрокситриптофана (5HTP).Он состоял из трех ферментативных стадий: декарбоксилирования (декарбоксилаза ароматических аминокислот [Ddc]), ацетилирования (аралкиламин-N-ацетилтрансфераза [Aanat]) и метилирования (ацетилсеротонин-O-метилтрансфераза [Asmt]) (рис. 2C). Используя ALE, Asmt был разработан in vivo, и были обнаружены три варианта последовательности (A258E, G260D и T272A) (рис. 2D). Все варианты показали улучшенный оборот по сравнению с Asmt дикого типа в физиологических условиях, при этом наибольшее улучшение наблюдалось у A258E (приблизительно 2.5-кратный). Кроме того, было обнаружено, что высокие уровни экспрессии ddc из плазмиды вызывают генетическую нестабильность, а мутации в cfa могут наблюдаться в немелатонин-продуцирующих клетках, подтверждая его роль как нежелательного приемника SAM в E . кишечная палочка . После включения Asmt (A258E), единственной копии ddc и делеции cfa в фоновый штамм, Aanat получил дальнейшее развитие в следующем ALE, и была идентифицирована мутация D63G, что привело к примерно двукратному улучшению активности ( Рис 2D).Эти результаты продемонстрировали полезность этой системы селекции роста для направленной эволюции ферментов или метаболических путей, когда они связаны с реакцией метилирования.

Далее мы продемонстрируем использование нашей системы для открытия лекарств. SAM-зависимые мтазы участвуют во многих важных клеточных функциях и являются мишенями для ряда программ разработки лекарств (таких как ингибиторы ДНК или гистоновых мтаз) [6]. Мы применили нашу систему отбора к катехол-O-метилтрансферазе (Comt), известной лекарственной мишени для лечения болезни Паркинсона [5].Клетки, несущие человеческий Comt, эволюционировали для роста с высокой скоростью с использованием ALE (рис. 2E). Все изоляты были привязаны к росту активности Comt. Результаты ресеквенирования показали, что ген comt не приобрел никаких мутаций, в то время как многие изоляты накапливали мутации в RpoC (например, A328P, E1146A или E1146G), субъединице E . coli РНК-полимераза, что свидетельствует о влиянии фактора хозяина. Затем оценивали пригодность использования эволюционировавших клеток для скрининга ингибиторов Comt по росту путем определения Z-фактора в 96-луночном формате [10].Расчетное значение Z-prime составляло от 0,87 до 0,97, когда клетки выращивали в течение 3 часов или более, что указывает на совместимость с высокопроизводительным скринингом (HTS) с большим разделением (рис. 2E и таблица S1). Затем мы протестировали один эволюционировавший изолят с двумя известными ингибиторами Comt: энтакапоном и толкапоном соответственно. Оба препарата снижали Comt-зависимый рост клеток при таких низких концентрациях, как 200 нМ, с немного более высокой эффективностью, наблюдаемой для толкапона (рис. 2E). Оба ингибитора были высокоспецифичными по отношению к Comt и не проявляли наблюдаемых побочных эффектов на другие клеточные белки (такие как гетерологичные Cys3 и Cys4 или существенный E . coli ) при дополнительном добавлении гомоцистеина, что подразумевает общую пригодность нашей системы отбора для скрининга ингибиторов Comt in vivo (рис. 2E).

Наконец, мы реализовали наш дизайн в бутонирующих дрожжах S . cerevisiae . S . cerevisiae является промышленно важным производственным хозяином с растущим интересом к производству метилированных продуктов с добавленной стоимостью на биологической основе [11]. Это также хорошо изученный модельный эукариотический организм, экспрессирующий различные клеточные Мтазы [12].В отличие от E . coli , дрожжи способны синтезировать цистеин путем обратной транссульфурации из гомоцистеина из-за естественного появления генов CYS3 и CYS4 (рис. 3A) [13]. Следовательно, блокировка биосинтеза гомоцистеина из аспартата необходима для включения отбора, и это было достигнуто путем делеции генов, кодирующих гомосерин-O-ацетилтрансферазу ( MET2 ) и O-ацетилгомосеринсульфгидрилазу ( MET17 ).Дополнительная делеция гена фосфатидилэтаноламинметилтрансферазы ( CHO2 ) и фосфолипидметилтрансферазы ( OPI3 ), необходимая для биосинтеза фосфатидилхолина, была проведена для удаления потенциальных конкурирующих нативных Mtases для SAM [14]. В этом штамме с четырехкратным нокаутом был введен гетерологичный ген кофеинсинтазы I ( CCS1 ), кодирующий N-Мтазу из Coffea arabica , действующую на теобромин для синтеза кофеина. Присутствие Ccs1 обеспечивало преимущество роста при добавлении экзогенного теобромина по сравнению с клетками без добавок, подтверждая применимость дизайна в дрожжах (фиг. 3B).Контрольные клетки без экспрессии Ccs1 показали аналогичный рост независимо от добавления теобромина (фиг. 3C). Признавая большое количество нативных Мтаз в дрожжах [12], этот фенотип может быть результатом активности оставшихся нативных Мтаз для синтеза гомоцистеина, необходимого для роста.

Рис. 3. Демонстрация схемы выбора Mtase в S . cerevisiae .

(A) Иллюстрация схемы отбора Mtase, связанной с ростом, в S . cerevisiae .Нативные реакции окрашены в серый цвет, а гетерологические реакции — в голубой. Пунктирные линии представляют собой множественные ферментативные реакции. Красные кресты указывают на делецию гена. Красные заштрихованные линии указывают на неактивные реакции после делеции гена (красный крест). Кофакторы, побочные продукты и вспомогательные субстраты не включены. Рост S . cerevisiae , экспрессирующие гетерологичный Ccs1 (B) и пустые плазмидные контрольные клетки (C) в присутствии (оранжевый) и в отсутствие (синий) теобромина с метионином.Полоса ошибок указывает на SD. Базовые данные можно найти в S1 Data. ASP, аспарагиновая кислота; CAF, кофеин; CCS1 , кофеинсинтаза I; CYS, цистеин; Cys3, цистатионин-γ-лиаза; Cys4, цистатионин-β-синтаза; MET, метионин; Мтаза, метилтрансфераза; OD — оптическая плотность; SAH, S -аденозилгомоцистеин; SAM, S -аденозилметионин; THO, теобромин; без, без.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2007050.g003

Обсуждение

Таким образом, мы разработали и проверили зависимую от метилирования систему отбора роста для Mtases.Эта система отбора не только привела к открытию причинных мутаций, которые улучшают ферментативные свойства гетерологичных Mtases и ацетилтрансферазы, но также продемонстрировала полезность в открытии лекарств и идентификации критических факторов хозяина. Дальнейшие применения этой технологии могут быть использованы для получения более глубокого понимания Mtases (таких как их эволюционный путь и определяющие факторы для субстратной специфичности) или для конструирования путей или клеток-хозяев, представляющих интерес для метаболической инженерии.Мы реализовали наш дизайн в E . coli и S . cerevisiae ; однако концептуальный дизайн этого отбора можно перенести на любой организм с активным циклом SAM. Внедрение этой системы отбора в клетки высших эукариот (таких как клетки млекопитающих) особенно ценно для разработки лекарств, поскольку проницаемость и стабильность перспективных кандидатов в лекарственные средства могут быть определены на ранних стадиях. В целом, описанный выбор является надежным, универсальным, совместимым с HTS и широко применимым, и он, вероятно, станет полезным и ценным инструментом для сообществ химической биологии и метаболической инженерии.

Материалы и методы

Штаммы микробов, среды и условия роста

Модель E . coli, штамм BW25113 и его производные. Геномная инженерия E . coli способствует рекомбинации λ-красного, трансдукции P1 и / или сайт-специфическому транспозону Tn7 [15,16]. S . cerevisiae CEN.PK 102-5B ( MAT a) использовали в качестве фонового дрожжевого штамма для сконструированных штаммов дрожжей.Геномная инженерия S . cerevisiae было облегчено с помощью CRISPR / Cas9 [17,18], а трансформации были выполнены с помощью метода ацетат лития / одноцепочечной ДНК-носителя / ПЭГ [19]. Список использованных штаммов приведен в таблице S2. Если не указано иное, все E . штаммов coli поддерживали при 37 ° C в LB (Lennox) (Sigma Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США), 2xYT или средах M9, содержащих минимальные соли M9 (BD Difco, BD, Franklin Lakes, NJ, США). , 2 мМ MgSO ₄, 100 мкМ CaCl ₂, микроэлементы, разбавленные в 500 раз (10 г / л FeCl ₃ · 6H ₂ O, 2 г / л ZnSO ₄ · 7H ₂ О, 0.4 г / л CuCl ₂ · 2H ₂ O, 1 г / л MnSO ₄ · H ₂ O, 0,6 г / л CoCl ₂ · 6H ₂ O и 1,6 мМ EDTA [ pH 8,0]), 1 × витаминная добавка ATCC (ATCC MD-VS) и 0,2% глюкозы (мас. / об.). Если не указано иное, ампициллин и спектиномицин использовали в концентрации 50 мг / л; хлорамфеникол и канамицин использовали в дозе 25 мг / л. Штаммы дрожжей культивировали либо на богатой дрожжевым экстрактом-пептон-декстрозе (YPD), либо на дрожжевой синтетической среде для выпадения (без необходимых аминокислот для отбора) (Sigma Aldrich), либо на среде Делфта [20] с 2% глюкозы.Среду Делфта стерилизовали фильтрацией. Все штаммы, полученные из Δcho2 — и Δopi3 , поддерживали на средах с добавлением 1 мМ холина хлорида (Sigma Aldrich), за исключением среды YPD.

Плазмиды

Сборки
плазмидной ДНК были выполнены с помощью сборки Гибсона, клонирования USER или метода EasyCloning [20–22]. E . coli TOP10 (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) и DH5α использовали для размножения плазмид. Для размножения дрожжевых плазмид использовали ампициллин 100 мг / л.Список использованных плазмид представлен в таблице S3.
ALE
Все эксперименты ALE проводили при 37 ° C с использованием M9 с добавлением 50 мг / л метионина и субстратов, если не указано иное. Пассажи клеток выполняли автоматически, как описано ранее [23], и обычно поддерживали шесть линий исходного штамма. OCT и PCA в концентрации 50 мг / л были дополнены для Pnmt и Comt evolution, соответственно. Путь мелатонина развивался в присутствии 100 мг / л метионина и 100 мг / л 5HTP.Во время ООВ антибиотики не предоставлялись.
Конструкция штамма для отбора по метилированию
Модель E . Штамм coli ECAh3 (ΔcysE), полученный из JW3582 из коллекции Keio [24], был использован в качестве штамма-хозяина для тестирования зависимого от метилирования роста в присутствии pHM11. Плазмида pHM11 содержала cys3 и cys4 из S . cerevisiae S288C. Гомоцистеин и Cys3 / Cys4-зависимый синтез цистеина был продемонстрирован путем трансформации ECAh3 с помощью pHM11.Трансформированному штамму ECAh4 давали возможность расти на чашке M9, содержащей 50 мг / л гомоцистеина, при 37 ° C в течение 24 часов, чтобы продемонстрировать гомоцистеин-зависимый рост. Штаммы ECAH6 и ECAH7 использовали для эволюции Pnmt и Comt с использованием ALE. Все штаммы, производные от ΔcysE, поддерживали на чашках LB с добавлением 25 мг / л цистеина.
Модель E . Штамм coli HMP236 был первоначально использован для эволюции пути мелатонина из 5HTP (таблица S2). Он содержал две плазмиды, pHM11 и pHM12.Его родительским штаммом был HMP221 со следующими модификациями генома: FolE (T198I), YnbB (V197A), ΔtnaA, ΔcysE, ΔmetE и ΔmetH. Удаление tnaA должно было предотвратить деградацию 5HTP. Удаление metE и metH должно было предотвратить обратный синтез метионина в гомоцистеин через метионинсинтазу, кодируемую обоими генами, но позже было определено, что это не требуется.
Модель E . coli HMP579 использовали для последующей эволюции пути мелатонина.Он нес две плазмиды, pHM70 и pHM79. Плазмида pHM70 была модифицирована из pHM11 с помощью вставки Asmt (A258E). Вторая плазмида, pHM79, не требовалась в этом исследовании из-за питания 5HTP. Его родительским штаммом был HMP553, несущий одну хромосомную копию ddc и aanat . Гены ddc и aanat были введены в сайт attTn7 с использованием pGRG25.
Модель S . cerevisiae Штамм SCAh224, полученный из S . cerevisiae CEN.PK102-5B ( MAT a), был сконструирован путем последовательного нокаута без маркера ORF MET17 , MET17 , CHO2 , OPI3 и MET2 с помощью CRISPR / Cas9, опосредованного гомологией MET2 . -направленная рекомбинация с использованием плазмид, экспрессирующих направляющую РНК (гРНК) PL_01_A2, PL_01_A3, PL_01_C8 и PL_01_E1, и двух линейных фрагментов ДНК, гомологичных фланкирующим областям выше и ниже целевой ORF, а также PL_01_A9 с CAS9 .Следующие последовательности гРНК были использованы для нацеливания на Cas9 указанной ORF и идентифицированы с помощью веб-службы CRISPy, адаптированной для S . cerevisiae геномная последовательность CEN.PK [25]: MET17 (5′-GATACTGTTCAACTACACACGC-3 ‘), CHO2 (5′-ACCACCTGTAACCCACGATA-3′), OPI3 (5′- GCAGACC) и MET2 (5′-GTAATTTGTCATGCCTTGAC-3 ‘). SCAh234 и SCAh238, происходящие из SCAh224 и несущие ген Mtase CCS1 (PL_01_D2) и пустой вектор (pRS415U), соответственно, были использованы для демонстрации дизайна отбора в S . cerevisiae .
Пересеквенирование ДНК и анализ данных
Суммарную ДНК
экстрагировали с использованием набора PureLink Genomic DNA Kit (Invitrogen) и обрабатывали либо коммерчески в Beckman Coulter Genomics (Данверс, Массачусетс, США), либо самостоятельно. При приготовлении на месте библиотеки ДНК готовили с использованием набора для подготовки библиотек Kapa Hyper Prep (Roche Molecular Systems, Плезантон, Калифорния, США). Образцы ДНК секвенировали с использованием Illumina MiSeq или NextSeq.
Инструмент Trimmomatic (v0.32-v0.35) использовался для качественной обрезки необработанных данных секвенирования с параметрами «CROP: 145 HEADCROP: 15 SLIDINGWINDOW: 4: 15 MINLEN: 30» [26]. Breseq (v0.27.1) использовался для вызова варианта для обработанных данных секвенирования с параметрами «-j 4 -b 20» [27]. E . Последовательность генома coli BW25113 с регистрационным номером CP009273 NCBI использовали в качестве эталона вместе с другими соответствующими частями и плазмидами.
Анализ соединений
Все соединения были приобретены у Sigma Aldrich. PCA и его метилированный продукт ванилиновая кислота (VIII) были количественно определены с использованием системы ВЭЖХ Dionex 3000 (Dionex, Саннивейл, Калифорния, США), оснащенной колонкой Cortecs UPLC T3 от Waters (Милфорд, Массачусетс, США) и защитной колонкой от Phenomenex ( Торранс, Калифорния, США).Температуру колонки устанавливали на 30 ° C, а подвижная фаза состояла из 0,1% муравьиной кислоты и ацетонитрила. Время работы составляло 11 минут, включая 4,2 минуты разделения без ацетонитрила, 1 минуту промывки 75% ацетонитрилом и дополнительные 4,5 минуты без ацетонитрила. Скорость потока была постоянной и составляла 0,3 мл / мин, а объем впрыска составлял 1 мкл. Оба соединения были обнаружены УФ-излучением с длинами волн 210, 240 и 300 нм, а также трехмерным УФ-сканированием. Данные ВЭЖХ обрабатывали с использованием программного обеспечения Chromeleon 7.1.3 (Thermo Fisher Scientific, Уолтем, Массачусетс, США), и концентрации соединений рассчитывали с использованием калибровочных кривых.
5HTP, серотонин (HT), ацетилсеротонин (AcHT) и мелатонин были количественно определены с использованием системы ВЭЖХ Dionex 3000, оснащенной колонкой Zorbax Eclipse Plus C18 (Agilent Technologies, Санта-Клара, Калифорния, США) и защитной колонкой от Phenomenex. Для достижения разделения колонку нагревали до 30 ° C, и подвижная фаза состояла из 0,05% ацетата и переменного количества ацетонитрила. Время работы составило 12 минут, включая 10 минут разделения, тогда как ацетонитрил снизился с 95% до 38,7% в 9.4 мин. После выдержки 0,6 мин концентрация ацетонитрила вернулась к 95% за 1 мин и поддерживалась до конца опыта. Скорость потока была установлена на 1 мл / мин, а объем впрыска составлял 1 мкл. Элюирование соединений детектировали УФ-излучением при длинах волн 210, 240, 280 и 300 нм, а также трехмерным УФ-сканированием. Данные ВЭЖХ обрабатывали с использованием программного обеспечения Chromeleon 7.1.3 (Thermo Fisher Scientific), и концентрации соединений рассчитывали с использованием калибровочных кривых.
ОКТ определяли количественно с использованием системы ВЭЖХ Dionex 3000, оснащенной колонкой Cortecs UPLC T3 от Waters и защитной колонкой от Phenomenex.Температуру колонки устанавливали на 30 ° C, а подвижная фаза состояла из 0,1% муравьиной кислоты и ацетонитрила. Время работы составляло 9 минут, включая 2,5 минуты разделения без ацетонитрила, 0,5 минут промывки 70% ацетонитрилом и дополнительные 5,5 минут без ацетонитрила. Скорость потока была постоянной и составляла 0,3 мл / мин, а объем впрыска составлял 1 мкл. ОКТ детектировали УФ-излучением на длинах волн 210, 240 и 300 нм, а также трехмерным УФ-сканированием. SYN детектировали с помощью ЖХ-МС (Fusion, Thermo Fisher Scientific) в режиме положительного полного сканирования с использованием того же профиля разделения, что и количественная оценка ОКТ.SYN был обнаружен как [M + H] ⁺ m / z 168.10191 с точностью определения массы 2,2 ppm. Данные обрабатывали с использованием Chromeleon 7.1.3 и X-calibur 4.1 от Thermo Fisher Scientific, и концентрации соединений рассчитывали с использованием калибровочных кривых.
Измерения роста
Рост E . coli измеряли с использованием 96-луночной низколуночной системы Duetz (Enzyscreen, Heemstede, Нидерланды), соединенной с увлажненным шейкером Innova 44 (орбита 5 см) (New Brunswick Scientific, Эдисон, Нью-Джерси, США) при 37 ° C и 300 об. / Мин.Посевные клетки выращивали в 400 мкл LB в присутствии соответствующих антибиотиков в течение 4–5 ч в 96-луночных планшетах с глубокими лунками. При переносе в M9 10 мкл клеток добавляли к 400 мкл M9 с 25 мг / л цистеина и антибиотиками. После роста в течение ночи клетки добавляли к 150 мкл свежего M9 с 50 мг / л метионина и 50 мг / л субстратов метилирования примерно до 4% в 96-луночном планшете с низкими лунками. Изменения оптической плотности при 600 нм (OD600) регистрировали с помощью считывающего устройства для микропланшетов SynergyMx (BioTek Instruments, Winooski, VT, USA).Скорость роста рассчитывалась из среднего значения четырех независимых биологических повторов с использованием KaleidaGraph 4.1.3.
Шесть биологических копий S . cerevisiae SCAh234 и SCAh238 инокулировали из посевных культур до аналогичных OD для серно-аминокислотного голодания в среде Делфта с добавлением гистидина, урацила и хлорида холина и инкубировали в течение приблизительно 24 часов. Посевные культуры выращивали на дрожжевой синтетической полной среде без лейцина с добавлением хлорида холина в течение примерно 25 часов.Как реплицируемые посевные культуры, так и голодные культуры культивировали в общем объеме 500 мкл в 96-луночных планшетах при 30 ° C / 300 об / мин. После завершения голодания клетки переносили в среду Делфта с добавлением гистидина, урацила, холина хлорида, 1 мМ L-метионина и с / без 1 мМ теобромина (Sigma Aldrich) до аналогичных OD и до конечного объема 150 мкл в плоскодонный микротитровальный планшет. Для каждой из шести биологических повторностей инокулировали по две технических повторности. Рост регистрировали на микропланшетном ридере (ELx808 Absorbance Reader, BioTek Instruments) при непрерывном встряхивании при сильной настройке, при 30 ° C и с регистрацией оптической плотности при 630 нм каждые 30 мин.Культуры инкубировали в планшет-ридере за 30 минут до первого считывания в момент времени 0 часов. Кривые роста строили с использованием среднего поглощения повторов за 30 часов. Значения пустой среды не вычитались.
Анализ ингибирования роста с использованием энтакапона и толкапона
HL1818 использовали для тестирования ингибирующего действия энтакапона и толкапона. Клетки готовили для измерения роста, как описано выше. Тестируемая среда для роста представляла собой М9 с 50 мг / л PCA, 50 мг / л метионина, 1% ДМСО и различным количеством ингибиторов.Исходная концентрация энтакапона и толкапона составляла 20 г / л, растворенных в ДМСО. К положительным контролям дополнительно был включен гомоцистеин 50 мг / л, так что эффекты лекарственных средств на E . coli клеток (например, клеток, отличных от Comt). Кривую реакции на концентрацию лекарственного средства строили с использованием среднего значения OD600 после 6 часов роста в трех независимых биологических повторностях. Значения EC50 рассчитывались с помощью OriginPro 2018b (версия b9.5.5.409).
Характеристики активности Pnmt in vivo
Измерения продукции SYN проводили с использованием 96-луночной системы с глубокими лунками Duetz (Enzyscreen), соединенной со встряхивателем Innova 44 (орбита 5 см) (New Brunswick Scientific) при 37 ° C и 300 об / мин.HL1815 и HL1816 были использованы для измерения продукции SYN (таблица S1). Посевные клетки выращивали в LB в присутствии хлорамфеникола в течение 4–5 часов, а затем выращивали в M9 в течение ночи. Свежий M9, содержащий 200 мг / л ОКТ, засевали посевной культурой до 4%. Эти клетки переносили в 96-луночный планшет с глубокими лунками, и каждая лунка содержала 400 мкл. Периодически отбирали 200 мкл образцов для анализа экзометаболитов, а оставшиеся 200 мкл клеток использовали для определения значений OD с использованием считывающего устройства для микропланшетов SynergyMx (BioTek).Активность фермента in vivo усредняли из четырех независимых биологических измерений, нормированных на массу высушенных клеток. Коэффициент преобразования OD в вес высушенных клеток равен 1 (т.е. 1 OD = 1 г / л) для нашей установки. Было замечено, что активность Pnmt зависит от биомассы.
Характеристики активности Asmt и Aanat in vivo
Использовали 24-луночную систему с глубокими лунками Duetz (Enzyscreen), соединенную со встряхивателем Innova 44 (орбита 5 см) (New Brunswick Scientific). Физиологическую активность Asmt определяли путем выращивания HMP231, HMP416, HMP416, HMP417 и HMP418 в 2 мл M9 с добавлением 100 мг / л AcHT при 37 ° C со встряхиванием при 300 об / мин.Периодически отбирали образцы для анализа экзометаболитов с использованием ВЭЖХ и измерений OD. Физиологическую активность Aanat измеряли с использованием HMP850 и HMP851 в присутствии 100 мг / л HT. Активность фермента in vivo усредняли из трех независимых биологических измерений, нормированных на массу высушенных клеток. Было отмечено, что активность Asmt и Aanat не зависела от биомассы.
Проверка систем отбора с использованием
E . coli метаболическая модель в масштабе генома
Проверка дизайна системы отбора была выполнена с использованием последней версии E . coli метаболическая модель в масштабе генома [28], которая вычисляет состояния потока во всей метаболической сети. Следуя установленным процедурам [29], ген cysE был «нокаутирован» in silico путем установки верхнего и нижнего пределов метаболической реакции, которую он катализирует, на 0. Метаболические реакции, катализируемые Cys3 и Cys4, были вставлены в метаболическую модель. Кроме того, в модель была добавлена реакция, зависящая от метилирования (Pnmt, Comt или Asmt). Затем метаболическая модель была решена для ее состояния потока с использованием линейного программирования, установив рост клеток в качестве цели.Все моделирование проводилось с использованием пакета Python COBRApy 0.7.0 в Python 2.7 [30].
Благодарности
Авторы благодарят Кристину Ленхард, Камиллу К. Андерсен, Ксению Чекина, Светлану Шерстик, Шарлотту Брёхнер, Эльсайед Т.Т. Мохамед, Мохаммад Ради, Иду Бонд, Денис Шепелин, Ингер Р. Мэдсен и Джи Чжан за их помощь; Се Хёк Ким, Ребекка Леннен, Скотт Дж. Харрисон, Тобиас Кляйн и Мигель А. Камподонико Альт за обсуждение.
Список литературы
1.Schönherr H, Cernak T. Глубокие эффекты метила в открытии лекарств и призыв к новым реакциям метилирования C-H. Angew Chem Int Ed Engl. 2013. 52 (47): 12256–67. pmid: 24151256
2. Struck AW, Thompson ML, Wong LS, Micklefield J. S-аденозил-метионин-зависимые метилтрансферазы: универсальные ферменты в биокатализе, биосинтезе и других биотехнологических приложениях. Chembiochem. 2012. 13 (18): 2642–55. pmid: 23180741
3. Cantoni GL. Биологическое метилирование: избранные аспекты.Анну Рев Биохим. 1975; 44: 435–51. pmid: 1094914
4. Хубер Т.Д., Джонсон Б.Р., Чжан Дж., Торсон Дж. С.. Аналоговый синтез и использование AdoMet: современное состояние дел. Curr Opin Biotechnol. 2016; 42: 189–197. pmid: 27506965
5. Лернер С., Якоб-Рётне Р., Бюттельманн Б., Элер А., Рудольф М., Родригес Сармьенто Р.М. Разработка мощных и подобных лекарственным средствам нефенольных ингибиторов катехол-O-метилтрансферазы, полученных на основе метода скрининга фрагментов, нацеленного на карман S-аденозил-1-метионина.J Med Chem. 2016; 59: 10163–10175. pmid: 27685665
6. Джонс П.А., Исса Дж. П., Бэйлин С. Нацеливание на эпигеном рака для терапии. Nat Rev Genet. 2016; 17: 630–41. pmid: 27629931
7. Портной В.А., Бездан Д., Зенглер К. Адаптивная лабораторная эволюция — использование возможностей биологии для метаболической инженерии. Curr Opin Biotechnol. 2011; 22: 590–4. pmid: 21497080
8. Драгосиц М., Маттанович Д. Адаптивная лабораторная эволюция — принципы и приложения для биотехнологии.Факт о микробной клетке. 2013; 12: 64. pmid: 23815749
9. Гусман Г.И., Утрилла Дж., Нурк С., Бранк Э., Монк Дж. М., Эбрахим А., Палссон Б. О., Фейст А. М.. Модельное открытие подземных метаболических функций у Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2015; 112: 929–34. pmid: 25564669
10. Чжан Дж. Х., Чунг Т. Д., Ольденбург, КР. Простой статистический параметр для использования при оценке и валидации высокопроизводительных скрининговых анализов. Экран J Biomol. 1999; 4: 67–73. pmid: 10838414
11.Галани С., Тодей К., Тренчард И.Дж., Filsinger Interrante M, Smolke CD. Полный биосинтез опиоидов в дрожжах. Наука. 2015; 349: 1095–100. pmid: 26272907
12. Влодарски Т., Кутнер Дж., Товпик Дж., Книжевски Л., Рыхлевски Л., Кудлицки А., Ровицка М., Джимбовски А., Гинальский К. Комплексная классификация структурной и субстратной специфичности метилтрансферома Saccharomyces cerevisiae. PLoS ONE. 2011; 6 (8): e23168. pmid: 21858014
13. Томас Д., Сурдин Керян Ю.Метаболизм серных аминокислот в Saccharomyces cerevisiae . Microbiol Mol Biol Rev.1997; 61 (4): 503–532. pmid: 9409150
14. Садху MJ, Moresco JJ, Zimmer AD, Yates JR 3rd, Rine J. Множественные входы контролируют синтез серосодержащих аминокислот в Saccharomyes cerevisiae . Mol Biol Cell. 2014; 25 (10): 1653–65. pmid: 24648496
15. Даценко К.А., Ваннер БЛ. Одностадийная инактивация хромосомных генов в Escherichia coli K-12 с использованием продуктов ПЦР.Proc Natl Acad Sci U S. A. 2000; 97 (12): 6640–5. pmid: 10829079
16. Маккензи Г.Дж., Крейг Н.Л. Быстро, легко и эффективно: сайт-специфическая вставка трансгенов в хромосомы энтеробактерий с использованием Tn7 без необходимости выбора события вставки. BMC Microbiol. 2006; 6: 39. pmid: 16646962
17. Reider Apel A, d’Espaux L, Wehrs M, Sachs D, Li RA, Tong GJ, Garber M, Nnadi O, Zhuang W., Hillson NJ, Keasling JD, Mukhopadhyay A. Набор инструментов на основе Cas9 для программирования экспрессии генов в Saccharomyces cerevisiae.Nucleic Acids Res. 1017; 45 (1): 496–508. pmid: 27899650
18. ДиКарло Дж. Э., Норвилл Дж. Э., Мали П., Риос Х, Аах Дж., Чёрч Дж. Э. Геномная инженерия Saccharomyces cerevisiae с использованием систем CRISPR-Cas. Nucleic Acids Res. 2013; 41 (7): 4336–43 pmid: 23460208
19. Gietz RD, Schiestl RH. Быстрая и простая трансформация дрожжей с использованием метода ДНК-носителя LiAc / SS / ПЭГ. Nat. Protoc. 2007. 2 (1): 35–7. pmid: 17401335
20. Дженсен Н.Б., Струко Т., Килдегаард К.Р., Дэвид Ф., Мори Дж., Мортенсен У.Х., Форстер Дж., Нильсен Дж., Бородина И.EasyClone: метод итеративной хромосомной интеграции нескольких генов Saccharomyces cerevisiae. FEMS Yeast Res 2014; 14 (2): 238–48. pmid: 24151867
21. Гибсон Д.Г., Янг Л., Чуанг Р.Й., Вентер Дж. К., Хатчисон, Калифорния, 3-й, Смит Х.О. Ферментативная сборка молекул ДНК до нескольких сотен килобаз. Нат методы. 2009; 6: 343–5. pmid: 19363495
22. Нур-Элдин Х.Х., Геу-Флорес Ф., Халкиер Б.А. Клонирование ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ и слияние ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ: идеальные методы клонирования для малых и больших лабораторий.Методы Мол биол. 2010; 643: 185–200. pmid: 20552452
23. Лакруа Р.А., Сандберг Т.Э., О’Брайен Э.Дж., Утрилла Дж., Эбрагим А., Гусман Г.И., Шубин Р., Палссон Б.О., Фейст А.М. Использование адаптивной лабораторной эволюции для обнаружения ключевых мутаций, обеспечивающих быстрый рост Escherichia coli K-12 MG1655 на среде с минимальным содержанием глюкозы. Appl Environ Microbiol. 2015; 81: 17–30. pmid: 25304508
24. Баба Т., Ара Т., Хасегава М., Такай Ю., Окумура Ю., Баба М. и др. Конструирование мутантов с нокаутом одного гена Escherichia coli K-12 в рамке считывания: коллекция Keio.Mol Syst Biol. 2006; 2: 2006. 0008.
25. Ронда С., Педерсен Л.Е., Хансен Х.Г., Каллехауге ТБ, Бетенбо MJ, Нильсен А.Т., Кильдегаард Х.Ф. Ускорение редактирования генома в клетках CHO с помощью CRISPR Cas9 и CRISPy, веб-инструментов поиска целей. Biotechnol Bioeng. 2014 август; 111 (8): 1604–16. pmid: 24827782
26. Bolger AM, Lohse M, Usadel B. Trimmomatic: гибкий триммер для данных последовательности Illumina. Биоинформатика. 2014; 30 (15): 2114–20. pmid: 24695404
27.Deatherage DE, Barrick JE. Идентификация мутаций в лабораторных микробах на основе данных секвенирования следующего поколения с использованием breseq. Методы Мол биол. 2014; 1151: 165–88. pmid: 24838886
28. Monk JM, Lloyd CJ, Brunk E, Mih N, Sastry A, King Z и др. iML1515, база знаний по вычислению признаков кишечной палочки. Nat Biotechnol. 2017; 35 (10): 904–908. pmid: 2
04
29. О’Брайен Э.Дж., Монк Дж. М., Палссон Б.О. Использование моделей в масштабе генома для прогнозирования биологических возможностей.Клетка. 2015; 161 (5): 971–987. pmid: 26000478
30. Эбрагим А., Лерман Дж. А., Палссон Б. О., Хайдук Д. COBRApy: реконструкция и анализ на основе ограничений для Python. BMC Syst Biol. 2013; 7: 74. pmid: 23927696
Помогает ли пиво почечнокаменной болезни?
Камни в почках могут быть болезненными и могут побудить человека искать домашние средства, включая потребление пива. Ниже приводится обзор того, что нужно знать о пиве и камнях в почках.
Краткий обзор артикула:
Вы можете предотвратить образование камней в почках, выпивая много воды и соблюдая здоровую диету.
Алкоголь связан с образованием камней в почках из мочевой кислоты.
Пиво было связано с защитой от камней в почках в нескольких небольших исследованиях; однако употребление пива не рекомендуется для предотвращения образования камней в почках.
Что такое камни в почках?
Камни в почках — это отложения кристаллов, которые накапливаются в почках. Чаще всего они сделаны из кальция или мочевой кислоты. Они могут быть разных размеров, и прохождение камней в почках может быть болезненным.
Вызывает ли алкоголь камни в почках?
Прямая связь между алкоголем и камнями в почках не доказана.Однако алкоголь может вызвать обезвоживание, которое связано с образованием камней в почках. По этой причине употребление алкоголя не рекомендуется, если у вас есть камни в почках или вы пытаетесь их предотвратить.
Кроме того, следует учитывать и другие факторы:
Обезвоживание: Если вы пьете, особенно в чрезмерном количестве, это может вызвать обезвоживание, которое связано с образованием камней в почках.
Увеличение веса: Чрезмерное употребление алкоголя означает, что вы получаете много пустых калорий, что может вызвать увеличение веса.Избыточный вес или ожирение также являются факторами риска образования камней в почках.
Мочевая кислота: Алкоголь, как пиво, содержит пурины, которые являются строительными блоками мочевой кислоты. Пурины могут привести к образованию камней в почках из мочевой кислоты, а пиво может усугубить проблемы, связанные с высоким уровнем пуринов.
Камни в почках и пиво могут не быть напрямую связаны друг с другом причинно-следственным образом, но есть много причин, чтобы следить за своим потреблением алкоголя, если вас беспокоят камни в почках.
Что вызывает камни в почках?
Есть много разных причин, по которым человек может заболеть камнями в почках на протяжении всей жизни, от генетики до образа жизни.
Генетические факторы могут вызвать камни в почках, которые часто производятся из цистина.
Кислая моча может вызвать образование камней в почках, часто из мочевой кислоты.
Диета может быть связана с камнями в почках, часто образующимися из оксалата кальция.
Инфекции могут вызывать камни в почках, часто образованные струвитом.
Обезвоживание может вызвать камни в почках, затрудняя выведение кристаллов из мочи.
Помогает ли пиво от камней в почках?
Несколько небольших исследований показали, что умеренное употребление пива может защитить от камней в почках. Причина этого неясна, но может быть связана с тем, что пиво обладает мочегонным действием, то есть помогает при мочеиспускании. Мочеиспускание, в свою очередь, может помочь вымыть мелкие камни из почек, прежде чем они станут больше.
Важно отметить, что у людей могут быть разные определения того, что означает умеренное употребление алкоголя.По этой причине важно знать, что такое умеренное употребление алкоголя. Кроме того, никогда не следует начинать пить, чтобы избежать камней в почках.
Когда медицинский работник говорит о умеренном употреблении алкоголя, они обычно имеют в виду не более одного напитка в день для женщин и двух для мужчин. Размер порции будет около 12 унций пива или пяти унций вина.
Хотя при мочекаменной болезни важно пить много жидкости, пиво может быть не лучшим выбором.Это потому, что пиво обезвоживает вас. Когда вы обезвожены, это может привести к задержке воды и меньшему мочеиспусканию, что может затруднить отхождение существующих камней.
Как предотвратить образование камней в почках, связанных с алкоголем
Лучший способ предотвратить образование камней в почках, связанных с алкоголем, — это умеренное употребление алкоголя, то есть не более одного напитка в день для женщин и двух напитков в день для мужчин. Кроме того, важно поддерживать высокий уровень гидратации и избегать обезвоживания. Тем не менее, если ваш врач скажет вам, что камни в почках образованы из мочевой кислоты, вам может потребоваться полностью отказаться от алкоголя.
Роль почек
Почки фильтруют токсины и вредные химические вещества из крови, которая составляет около 25% жидкости в организме. Ваша кровь находится в ваших кровеносных сосудах, и количество крови может незначительно меняться в течение дня. Поскольку ваши почки в буквальном смысле являются фильтром для крови, количество жидкости и скорость ее движения по кровотоку влияют на то, насколько хорошо работают ваши почки.
Каждый человек обычно рождается с двумя почками и у них одинаковый набор функций.В общем, большинство людей могут выжить только с одной почкой. Однако некоторым людям может потребоваться скорректировать дозы лекарств или соблюдать специальные диеты, но это нечасто. Помимо фильтрации токсинов, ваши почки также помогают регулировать кровяное давление, а прикрепленные надпочечники контролируют уровень гормонов.
Подведение итогов — пиво от почечных камней
Умеренное употребление пива при камнях в почках может быть полезным. Однако чрезмерное употребление алкоголя может быть вредным и вызывать как обезвоживание, так и образование мочекислых камней в почках.
Источники
Ферраро, Пьетро; Тейлор, Эрик; Курхан, Гэри. «Газированные напитки и другие напитки и риск образования камней в почках». Клинический журнал Американского общества нефрологов, 15 мая 2013 г. По состоянию на 10 мая 2021 г.
«Физиологический рисунок: жидкостные отделения тела взрослого мужчины весом 70 кг. — PhysiologyWeb ». 2015. По состоянию на 10 мая 2021 г.
.
Национальная медицинская библиотека США. «Камни в почках — уход за собой». 4 мая 2021 г. По состоянию на 10 мая 2021 г.
Джонс, Патрик; Сулейман, Садаф Карим; Гамаге, Китмини Н.; и другие. «Влияют ли факторы образа жизни, включая курение, алкоголь и физические упражнения, на риск развития почечнокаменной болезни? Результаты систематического обзора ». Журнал эндоурологии, январь 2021 г. По состоянию на 10 мая 2021 г.
Пур, Уильям; Бойд, Картер Дж .; Singh, Nikhi P .; и другие. «Ожирение и его влияние на образование камней в почках», Reviews in Urology, 2020. По состоянию на 10 мая 2021 г.
Центры по контролю и профилактике заболеваний. «Диетические рекомендации по употреблению алкоголя». 29 декабря 2020.По состоянию на 10 мая 2021 г.
Заявление об отказе от ответственности
The Recovery Village направлена на улучшение качества жизни людей, борющихся с употреблением психоактивных веществ или психическим расстройством, с помощью основанного на фактах содержания о природе поведенческих состояний, вариантах лечения и связанных с ними результатах. Мы публикуем материалы, которые исследуются, цитируются, редактируются и рецензируются лицензированными медицинскими специалистами. Предоставляемая нами информация не предназначена для замены профессиональных медицинских консультаций, диагностики или лечения.Его не следует использовать вместо совета вашего врача или другого квалифицированного поставщика медицинских услуг.
Ознакомьтесь с нашей редакционной политикой или просмотрите наши исследования.
Заявление об отказе от ответственности: The Recovery Village направлена на улучшение качества жизни людей, борющихся с употреблением психоактивных веществ или психическим расстройством, с помощью фактов о природе поведенческих состояний, вариантах лечения и связанных с ними результатах. Мы публикуем материалы, которые исследуются, цитируются, редактируются и рецензируются лицензированными медицинскими специалистами.Предоставляемая нами информация не предназначена для замены профессиональных медицинских консультаций, диагностики или лечения.