Гистидин: открытие, которое раз и навсегда изменит наши волосы
Содержание:
- Использование в медицине
- Питательные среды для парентерального питания
- Разборка
- Значение гистидина для организма.Кирпичик тела
- Функция в белках
- Что такое гистидин
- What Is Histidine?
- Химические свойства
- Что представляет из себя гистидин?
- Метаболизм
- Что такое аминокислота
- Как приготовить протеиновый коктейль в домашних условиях?
- Суточная нормааминокислоты
- Функции гистидина
- Почему Цитамины стали так популярны?
- Внутриклеточный обмен гомоцистеина.
- Метаболизм
Использование в медицине
Введение гистидина голодающим животным вызывает увеличение гликогена в печени. При декарбоксилировании гистидина образуется биогенный амин — гистамин, оказывающий сильное фармакологическое действие. Между обменом гистидина и гистамина существует тесная связь. Это наиболее выражено при хронической коронарной недостаточности. При среднетяжелой и тяжелой формах ее развивается гипергистаминемия и повышается экскреция свободного гистамина. Одновременно с развитием гипергистаминемии у этих же больных снижается концентрация гистидина в эритроцитах и увеличивается его содержание в сыворотке крови и суточная экскреция, что свидетельствует о нарушении метаболизма гистидина в тканях (тормозится дезаминирование и усиливается декарбоксилирование гистидина под влиянием гистидиндекарбоксилазы с образованием гистамина). Второй углеродный атом имидазольного кольца гистидина появляется в порфирине, пурине, серине (как его 3-й углеродный атом, в метильной группе тимина).
Возникли вопросы или что-то непонятно? Спросите у редактора статьи — .
Исследовали пресинаптическое действие гистидина в связи с проблемой саморегуляции синаптической функции на основе функциональных обратных связей и высказала предположение об участии его в функциональной положительной обратной связи в нервно-мышечном синапсе, которая может играть роль в мобилизации малоактивных синапсов при интенсивной мышечной работе. Введение гистидина, являющегося естественным ингибитором распада перекисей жирных кислот, ограничивает образование малонового диальдегида в тканях при экспериментальном инфаркте миокарда. Результаты анализа метаболических нарушений при инфаркте миокарда (набухание и разрушение митохондрий, угнетение окислительного фосфорилирования) позволили предположить, что в пораженной сердечной мышце может происходить образование перекисей жирных кислот, в том числе продукта их распада — малонового диальдегида. Поэтому интересно применение при инфаркте такого естественного ингибитора перекисного окисления липидов, как гистидин.
Питательные среды для парентерального питания
1. Аминокислоты (белковое питание)
В настоящее время для проведения парентерального питания используются аминокислотные смеси. Растворы гидролизатов белка, крови, нативная кровь, плазма альбумин сейчас для парентерального питания не используются, т.к. расщепление молекул белка до аминокислот происходит очень медленно, например период полураспада альбумина 20 дней.
Незаменимые аминокислоты | Заменимые аминокислоты |
Валин | Аланин |
Лейцин | Глицин |
Изолейцин | Гистидин |
Фенилаланин | Аргинин |
Треонин | Аспарагиновая кислота |
Лизин | Цистин |
Триптофан | Цистеин |
Метионин | Глютаминовая кислота |
Пролин | |
Серин | |
Тирозин |
Аминокислотные растворы для парентерального питания можно разделить на несколько групп.
- Растворы общего типа
- Растворы, применяемые при заболеваниях печени
- Растворы, применяемые при заболевании почек
В растворы общего типа входят как заменимые, так и незаменимые аминокислоты в различных соотношениях и с разной концентрацией общего азота. Используются растворы с концентрацией от 3 – 5 % до 8 – 10 %. К ним относятся вамин, аминостерил, инфезол, аминосол, аминоплазмаль.
Характеристика некоторых аминокислотных растворов общего типа (см. таблицу)
При заболеваниях почек у животных, протекающих с почечной недостаточностью, когда требуется ограничение количества белка наиболее эффективно применение растворов аминокислот из 8 незаменимых аминокислот и гистидина – аминостерил Нефро.
Характеристика некоторых аминокислотных растворов для больных с патологией почек(см. таблицу)
Исследование целого ряда авторов показали, что у больных животных с заболеванием печени продукты белкового обмена, ароматические аминокислоты, метилмеркоптаны, серотанин, аммоний вносят вклад в развитие печеночной энцефалопатии. Риск энцефалопатии может быть снижен путем снижения количества инфузируемого белка или применением специальных формул обогащенных аминокислотами с разветвленными цепями – аминостерил Гепа.
Характеристика некоторых аминокислотных растворов для больных с заболеваниями печени (см. таблицу)
2. Углеводы
Для полноценного использования белка на пластические цели необходимо, чтобы каждый грамм вводимого азота обеспечивался 150 калориями энергии (4). Эти калории должны быть обеспечены небелковыми источниками энергии – калории жиров и углеводов. При выборе углеводов для парентерального питания предпочтение отдают глюкозе, не только из-за ее низкой цены и доступности, но и так как они являются незаменимым метаболитом для нервной системы и других глюкозозависимых тканей.
3. Жиры
Являются главным энергоносителем организма. Парентеральное введение жиров возможно только в виде специальной эмульсии.
Преимущество жировых эмульсий в парентеральном питании
- Высокая энергетическая ценность
- Отсутствие перегрузки системы кровообращения избытком жидкости
- Обеспечение организма незаменимыми жирными кислотами, особенно линолевой и линоленовой, которые поддерживают функциональную способность клеточных мембран и стимулируют заживление ран.
Жировые эмульсии для парентерального питания – липофундин и интралипид 10% и 20%.
Состав жировых эмульсий (см. таблицу).
4. Вода и электролиты
Вода является естественной частью всех препаратов для парентерального питания и учет объема вводимой жидкости – его важная составляющая. (4) Следует вводить до 30 – 40 мл на 1 килограмм массы тела животного в сутки плюс видимые потери (рвота, диарея). Объемы жидкости следует вводить в виде электролитных растворов – Рингера, Хартмана.
5. Витамины
Осуществляя программу парентерального питания, следует помнить о включении в ее состав витаминов, большинство из которых являются стимуляторами биосинтеза белка и в организм попадают только из внешней среды.
Потребности кошки в витаминах на массу тела в сутки (см. таблицу).
Потребности растущих собак и кошек на МДж метаболической энергии, определяемые требованиями Национального Совета по научным исследованиям (NRC). (см. таблицу).
В нашей клинике при обеспечении комплекса интенсивной терапии кошкам после массированных хирургических вмешательств, политравм, тяжелых инфекционных заболеваний всегда используется пищевая поддержка в виде парентерального питания.
Разборка
Превращение L- гистидина в гистамин под действием гистидиндекарбоксилазы
Для разбивки, включая структурные формулы, см. Раздел Веб-ссылки
L- гистидин можно декарбоксилировать до биогенного амина гистамина .
Дезаминирование ( с помощью фермента histidase ) приводит к уроканиновой кислоты , дальнейшая деградация после гидратации пути urocanase к имидазол-4-он-5-пропионовой кислоте. Imidazolonpropionase катализирует его преобразование в formiminoglutamate (FIGLU) , из которого под действием бифункционального фермента Formiminotransferase-Cyclodesaminase затем L — глутамат возникает другую аминокислоту.
Значение гистидина для организма.Кирпичик тела
Несмотря на то что, это вещество мало известно широкому кругу людей, значение гистидина для организма велико. Не будет преувеличением назвать эту аминокислоту «кирпичиком тела». Во-первых, она участвует в синтезе белка, а, следовательно, помогает строить мышцы. Во-вторых, гистидин является частью многих ферментов, например, гастрина, который участвует в работе пищеварительной системы, улучшая усвоение ряда витаминов.
Также это соединение улучшает азотистый баланс
в организме, помогает правильному функционированию печени. Немалую роль играет в работе иммунной системы — с его участием происходит формирование лейкоцитов и эритроцитов. Помимо этого в больших количествах он содержится в гемоглобине
Кроме того гистидин является компонентом для производства такого важного вещества как L-карнозин
Еще организму гистидин нужен для синтеза гистамина, уникального гормона, который участвует в 23 основных физиологических функциях. К примеру, от его содержания в крови зависит сексуальное здоровье, как мужчин, так и женщин. Еще одна огромная заслуга гистамина – борьба с различными инфекциями. В последние годы ученые отмечают, что у многих людей в крови повышенное содержание гистамина, что вызвано такими заболеваниями как инфаркт, гипертония, ожирение, кариес и различные виды аллергии. Гистамин является медиатором аллергических реакций, расширяет мелкие кровеносные сосуды, сужает крупные. Медиаторы аллергии – это вещества, которые освобождаются из клеток или создаются в результате биохимических процессов в организме, необходимые для правильного протекания аллергической реакции.
При этом не стоит забывать и о других полезных свойствах
- помогает расти маленьким детям;
- участвует в регуляции кислотности крови;
- избавляет от аллергии;
- помогает восстановиться после тяжелой болезни;
- способствует нормализации сна;
- необходим для формирования миелиновых оболочек нервных клеток;
- важен для нормальной работы сердечно-сосудистой системы.
Также он обладает адаптогенными свойствами, уменьшая воздействие на организм разрушительных факторов.
Функция в белках
Гистидин — это аминокислота, которая выполняет важные функции в структуре и функции белков . Имидазольное ядро гистидина имеет атом азота, способный захватывать протон , с pKa, близким к нейтральному (pKa ~ 6,8), и, следовательно, в физиологических условиях. Это свойство имеет решающее значение для функционирования некоторых белков:
- он позволяет определенным остаткам гистидина, присутствующим в активных центрах ферментов, вмешиваться в реакции переноса протона в физиологических условиях цитоплазмы ( pH ~ 7);
- в гемоглобине гистидины, присутствующие в белке, участвуют в поддержании pH крови, действуя как буферная молекула .
Азот в имидазольном кольце гистидинов может также образовывать координационные связи с ионами металлов, таких как Zn 2+ , Co 2+ , Fe 2+ или Ni 2+ . Эти связи важны для связывания этих ионов в металлопротеинах , где комплексообразование металла необходимо для активности белка. Например, один гистидин обнаружен в качестве аксиального лиганда для железа в миоглобине и гемоглобине, а два гистидина в комплексообразовании цинка, присутствующего в коллагеназе, протеазе, разрушающей коллаген .
Что такое гистидин
Когда мы едим мясо, то потребляем белок и аминокислоты, входящие в состав белков. Гистидин участвует в образовании белков и влияет на ряд метаболических реакций в организме.
Все аминокислоты являются строительными блоками для протеинов. После переваривания белка человек получает отдельные аминокислоты. Часть из них – заменимые (организм способен производить их) и незаменимые (могут быть получены только через пищу). Гистидин в этом плане является уникальным веществом – аминокислотой заменимой и незаменимой одновременно. Или как принято ее называть – полузаменимой.
- Что такое гистидин
- Функции гистидина
- Гистидин в медицине
- Суточные нормы
- Сочетание с другими веществами
- Особенности приема
- Опасности дефицита
- Опасен ли избыток
- Гистидин в пище
Наибольшую потребность в этой аминокислоте ощущают младенцы, так как гистидин необходим им в качестве фактора роста. Малыши получают его через грудное молоко либо из детского питания. Также соединение незаменимо для подростков или взрослых после тяжелых болезней. Несбалансированное питание и частые стрессы ведут к дефициту аминокислоты, что может проявляться замедлением или полной остановкой роста у детей и ревматоидным артритом у взрослых.
What Is Histidine?
Histidine (L-histidine) is one of the 20 amino acids that make up the proteins in our body. These building blocks are generally classified as either nonessential or essential. Nonessential amino acids are those that the body can produce by itself, while essential amino acids must be acquired through diet because the body cannot make its own supply [].
Histidine is an essential amino acid. A long-term study demonstrated that adults who consume a diet deficient in histidine over long periods of time may experience negative health effects such as reduced hemoglobin (the protein that carries oxygen in red blood cells) levels .
Histidine is produced by the liver in small quantities. Hence, it must be consumed in the diet to maintain necessary histidine levels in the body. Here, it is converted into a number of important substances such as histamine and carnosine .
Function
Histidine is required for the growth and repair of tissues, red blood cell production, and protecting tissues from damage from radiation and heavy metals. It is especially necessary for the formation of myelin sheaths, which are layers surrounding nerves that enables faster transmission of signals to the brain .
In both human and animal studies, histidine functioned in maintaining normal levels of hemoglobin, the protein responsible for delivering oxygen from the lungs to the tissues of the body .
Urocanic acid, produced through histidine, is a major absorber of ultraviolet (UV) radiation. This protects skin cells from damage .
Additionally, it is converted to histamine, a messenger molecule involved in immunity, digestion, and sexual function .
It is also a major component (along with β-alanine) of carnosine, an important antioxidant that slows the progression of multiple degenerative diseases and reduces plaque buildup in the arteries. It may also help improve muscle performance for high-intensity exercise .
Proponents
- Essential amino acid
- HKT solution routinely used in surgical procedures
- Antioxidant and anti-inflammatory
- May protect the heart and lower blood pressure
- May lower blood sugar
- May help lose weight
- May help with brain function
- May protect the skin
- May reduce blood clots
Химические свойства
Молекула Гистидина
Имидазольная боковая цепь гистидина имеет рКа (отрицательный десятичный логарифм константы диссоциации) около 6,0, а в целом аминокислота имеет рКа 6,5. Это означает, что при физиологически соответствующих значениях рН, относительно небольшие изменения в рН могут изменять средний заряд цепи. При рН ниже 6 имидазольное кольцо является в основном протонированным, как в уравнении Хендерсона-Хассельблаха. При протонировании кольцо имидазола имеет две NH связи и положительный заряд. Положительный заряд равномерно распределяется между двумя атомами азота.
Что представляет из себя гистидин?
Аминокислота гистидин входит в группу протеиногенных – необходимых в синтезе белков, как мышечных, так и например, ферментов. Кроме этого, он выступает предшественником двух важнейших веществ – карнозина и гистамина.
Функции карнозина хорошо известны спортсменам – он выступает мощным антиоксидантом, или буфером молочной кислоты, вырабатывающейся в мышцах под нагрузкой. Чем больше карнозина в мышцах, тем дольше они могут работать до отказа.
Гистамин является важным регулятором множества процессов. Например, хорошо известна его роль в развитии воспалений и аллергических реакций – гистамин вызывает гиперемию, отек тканей, расширение капилляров, спазм гладких мышц, прилив крови к пораженной ткани, выделение адреналина и усиление сердечной и нервной активности. Хотя в некоторых случаях излишне мощная аллергическая или воспалительная реакция организма является опасной и избыточной, в целом гистамин играет важнейшую роль в регенерации и восстановлении тканей.
Метаболизм
Биосинтез
Путь биосинтеза гистидина Восемь различных ферментов могут катализировать десять реакций. На этом изображении His4 катализирует четыре различные реакции в пути.
л-Гистидин, незаменимая аминокислота, которая не синтезируется de novo в людях. Люди и другие животные должны принимать гистидин или гистидинсодержащие белки. Биосинтез гистидина широко изучался у прокариот, таких как Кишечная палочка. Синтез гистидина в Кишечная палочка включает восемь генных продуктов (His1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8) и происходит в десять этапов. Это возможно, потому что продукт одного гена способен катализировать более одной реакции. Например, как показано в пути, Его4 катализирует 4 различных этапа пути.
Гистидин синтезируется из фосфорибозилпирофосфат (ПРПП), который изготавливается из рибозо-5-фосфат от рибозо-фосфатдифосфокиназа в пентозофосфатный путь. Первая реакция биосинтеза гистидина — конденсация PRPP и аденозинтрифосфат (АТФ) ферментом АТФ-фосфорибозилтрансфераза. АТФ-фосфорибозилтрансфераза обозначена His1 на изображении. Затем продукт гена His4 гидролизует продукт конденсации, фосфорибозил-АТФ, с образованием фосфорибозил-АМФ (PRAMP), что является необратимым этапом. His4 затем катализирует образование фосфорибозилформино-AICAR-фосфата, который затем превращается в фосфорибулозилформино-AICAR-P продуктом гена His6. His7 расщепляет фосфорибулозилформино-AICAR-P с образованием d-эритро-имидазол-глицеринфосфат. После этого His3 образует имидазол-ацетол-фосфат с выделением воды. His5 затем делает л-гистидинолфосфат, который затем гидролизуется His2, образуя гистидинол. Его4 катализирует окисление л-гистидинол с образованием л-гистидинал, аминоальдегид. На последнем этапе л-histidinal преобразуется в л-гистидин.
Так же, как животные и микроорганизмы, растениям нужен гистидин для роста и развития. Микроорганизмы и растения схожи в том, что они могут синтезировать гистидин. Оба синтезируют гистидин из промежуточного биохимического фосфорибозилпирофосфата. В целом биосинтез гистидина у растений и микроорганизмов очень похож.
Регуляция биосинтеза
Этот путь требует энергии для того, чтобы возникать, поэтому присутствие АТФ активирует первый фермент пути, АТФ-фосфорибозилтрансферазу (показан как His1 на изображении справа). АТФ-фосфорибозилтрансфераза — это фермент, определяющий скорость, который регулируется посредством ингибирования по обратной связи, что означает, что он ингибируется в присутствии продукта, гистидина.
Деградация
Гистидин — одна из аминокислот, которая может превращаться в промежуточные продукты цикла трикарбоновых кислот (ТСА). Гистидин, наряду с другими аминокислотами, такими как пролин и аргинин, принимает участие в дезаминировании, процессе, в котором его аминогруппа удаляется. В прокариотыгистидин сначала превращается в уроканат под действием гистидазы. Затем уроканаза превращает уроканат в 4-имидазолон-5-пропионат. Имидазолонепропионаза катализирует реакцию с образованием форминоглутамат (FIGLU) из 4-имидазолон-5-пропионата. Группа формимино передается в тетрагидрофолат, а оставшиеся пять атомов углерода образуют глутамат. В целом эти реакции приводят к образованию глутамата и аммиака. Затем глутамат может быть дезаминирован глутаматдегидрогеназой или трансаминирован с образованием α-кетоглутарата.
Превращение в другие биологически активные амины
- Аминокислота гистидин является предшественником гистамин, амин, вырабатываемый в организме, необходимый для воспаления.
- Фермент гистидин-аммиак-лиаза превращает гистидин в аммиак и урокановая кислота. Дефицит этого фермента присутствует при редком нарушении обмена веществ. гистидинемия, производя урокановая ацидурия как ключевой диагностический симптом.
- Гистидин можно превратить в 3-метилгистидин, который служит биомаркер при повреждении скелетных мышц, по определенным метилтрансфераза ферменты.
- Гистидин также является предшественником карнозин биосинтез, который представляет собой дипептид, обнаруженный в скелетных мышцах.
- В Актинобактерии и мицелиальные грибы, такие как Neurospora crassa, гистидин можно превратить в антиоксидант эрготионеин.
Превращение гистидина в гистамин от гистидиндекарбоксилаза
Что такое аминокислота
Прежде чем обсуждать свойства гистидина и его роль в организме, разберёмся с понятием «аминокислота». Те, кто увлекался спортом, слышали об этих веществах. Аминокислота представляет собой органическое соединение, имеющее две основные функциональные группы, делающие её особенной: это аминогруппа -NH 2 и так называемая карбоксильная группа -COOH.
Первая отвечает за основные свойства этого необычного класса соединений. Благодаря азоту и его паре электронов аминокислота может образовывать положительно заряженные ионы. При этом аминогруппа превращается вот в такой ион: -NH 3 + .
Вторая функциональная группа отвечает за Она способна отдавать протон, превращаясь в анион -COO — . Такое явление даёт возможность образовывать соли со стороны карбоксильной группы.
Таким образом, аминокислота имеет две части, каждая из которых способна образовать соли. Одна из них обеспечивает этим соединениям свойства кислот, а другая — оснований. В общем виде аминокислоту можно представить так: NH 2 -CH(R)-COOH. Букву R здесь следует понимать как «радикал», то есть какую-либо органическую частицу, состоящую из функциональных групп и углеродного скелета и способную образовать связь (или связи) с основой молекулы аминокислоты.
Как правило, даже те, кто не знаком с фармакологией и не увлекался спортом, хоть раз слышали, хотя бы из рекламы, что аминокислоты нам нужны и очень полезны. Давайте разберёмся, какие функции они выполняют в организме и зачем нужно получать их в необходимой норме из пищи.
Как приготовить протеиновый коктейль в домашних условиях?
Протеиновый коктейль в домашних условиях для женщин приготовить совсем несложно. Для этого нам понадобятся всего лишь легкоусвояемые белковые продукты, вода или молоко и блендер. Допускается также добавление свежих фруктов и ягод, джемов, меда или овсяных хлопьев, но в этом случае вы приготовите скорее некое подобие гейнера, так как пропорция белков и углеводов будет равняться примерно 50/50. Варьируйте состав коктейля на свое усмотрение, в зависимости от того, какие цели вы преследуете.
Советы по приготовлению
Чтобы добавить в свой коктейль насыщенного фруктового вкуса, используйте низкокалорийные джемы или варенья. Этот продукт сейчас не редкость, его легко можно найти в магазинах спортивного питания или в отделах здорового питания в крупных гипермаркетах. Если вы хотите приготовить низкоуглеводный коктейль, который не содержит лишних углеводов и походит к употреблению на диете, то низкокалорийные джемы – отличный выбор для того, чтобы сделать ваш коктейль вкуснее. Само собой, вкус натурального джема или варенья намного ярче и насыщеннее, но они содержат в своем составе большое количество сахара.
Белковую составляющую домашнего протеинового коктейля обычно составляет творог (обычный, зерненый или мягкий) или аналогичные молочные продукты, например, греческий йогурт. Само собой, будет лучше, если эти продукты будут с пониженным содержанием жира, так как 1 грамм жира содержит примерно 9 калорий. Часто в подобных рецептах встречаются и сырые яйца, но давайте будем откровенными: в употреблении сырых куриных яиц – мало приятного. У них вязкая тягучая консистенция, малая степень усваивания за отсутствия фермента, необходимого для усвоения сырого продукта, высокое содержание жира в желтках, да еще и присутствует риск заразиться сальмонеллезом. И если вопрос с сальмонеллезом еще решается употреблением перепелиных яиц вместо куриных, то остальные проблемы никуда не исчезают. Поэтому белковой основой наших коктейлей будет творог – он содержит, как сывороточный белок, так и казеин, обладает нейтральным молочным вкусом и хорошо размешивается в блендере.
BurntRedHen — stock.adobe.com
Суточная нормааминокислоты
Чтобы знать, сколько продуктов нам употреблять в пищу, нужно знать о суточной норме аминокислотыгистидин. Итак, в день человеку необходимо 1,5-2 грамма данного вещества. Для правильного составления рациона можно пользоваться такой формулой: 10 мг аминокислоты на килограмм веса. Спортсмены, испытывающие значительные нагрузки и нуждающиеся в особой , могут принимать больше аминокислоты. Считается, что количество потребляемого с пищей гистидина не должно превышать 7-8 грамм в сутки. В то же время в некоторых источниках содержится информация, что терапевтическая доза данного соединения может доходить до 20 граммов.
Подводя итог нашим рассуждениям, можно сказать, что условно незаменимая аминокислотагистидин очень важна для здоровья. Кроме участия в образовании белков, она является важным компонентом многих ферментов. Также она помогает выполнять свои функции печени, иммунной системе и сердцу. Без этого «кирпичика тела» наша жизнь была бы невозможна.
Гистидин (L-Histidine) — условно незаменимая гетероциклическая альфа-аминокислота, которая входит в состав многих белков.
Данная аминокислота чаще всего применяется в медицине и бодибилдинге.
В организме человека гистидин синтезируется в недостаточном количестве, поэтому так важно обеспечить его дополнительное поступление с помощью пищи или БАД. При этом нужно знать и суточную норму потребления гистидина
Функции гистидина
Одна из наиболее ярких характеристик гистидина – возможность трансформироваться в другие вещества, например, в гистамин. Также участвует в ряде метаболических реакций, входит в состав гемоглобина, поэтому способствует снабжению кислородом органов и тканей. Кроме того, помогает выводить из организма тяжелые металлы, восстанавливать ткани и укреплять иммунитет.
Другие функции гистидина:
- регулирование кислотности крови;
- ускорение заживления ран;
- координирование механизмов роста;
- естественное восстановление организма.
Без гистидина все процессы, связанные с ростом, остановятся, а регенерация поврежденных тканей станет невозможной. Также последствием отсутствия гистидина в организме являются воспаления кожи и слизистых оболочек тела, а восстановление после хирургических операций затянется на более долгое время. Кроме того, гистидин обладает терапевтическим эффектом при воспалениях, а значит, является действенным лекарством при артритах.
Помимо уже названных полезных свойств, эта аминокислота обладает еще одной не менее значимой способностью – помогает формировать миелиновые оболочки нервных клеток (их повреждение вызывает болезни Паркинсона и Альцгеймера, а также другие дегенеративные заболевания). Также эта полузаменимая аминокислота участвует в синтезе красных и белых кровяных клеток (эритроцитов и лейкоцитов), участвует в защите от радиационного излучения.
Почему Цитамины стали так популярны?
Новый класс средств – Цитамины, был разработан результате многолетних исследований, на основе теории пептидной биорегуляции.
Согласно теории биорегуляции (которая изучает молекулярные и клеточные механизмы), для лечения и профилактики различных заболеваний успешно применяются специальные комплексы органоспецифичных белковых структур, например, пептиды.
Пептиды — это биологически активные вещества, представляющие собой белковое соединение из нескольких аминокислот, которые регулируют внутриклеточные процессы и обеспечивают нормальную работу органов и тканей.
Полезные свойства пептидов не ограничиваются только лишь «лечением» поврежденных клеток. Встретившись с молодыми клетками, пептиды посредством участия в метаболизме этих клеток (обменных процессах) способствуют их «подготовке» к полноценному развитию и становлению в зрелые формы.
Точно так же – посредством участия в процессах клеточного обмена – пептиды оказывают положительное влияние на функционирование взрослых здоровых клеток, предотвращая их преждевременное старение.
Таким образом, Цитамины за счет входящих в их состав пептидов обладают не только «лечащим» (восстанавливающим) свойством в отношении старых, поврежденных клеток, но также и превентивным эффектом в отношении молодых, здоровых клеток. Поэтому Цитамины могут быть использованы как для восстановления текущего здоровья, так и для предотвращения преждевременного старения и профилактики возможных заболеваний в будущем.
Внутриклеточный обмен гомоцистеина.
При невозможности полноценного реметилирования гомоцистеина или его превращения в цистеин, развивается состояние гипергомоцистеинемии.
Гипергомоцистеинемия сама по себе является мультифакториальным процессом, с вовлечением генетических и негенетических аспектов метаболизма гомоцистеина. Нормальное содержание гомоцистеина в плазме крови составляет 5-12 мкмоль/л. Легкой степенью гипергомоцистеинемии считается 15-30 мкмоль/л, средней степенью — 31-100 мкмоль/л. а тяжелой более 100 мкмоль/л.
В течение жизни концентрация гомоцистеина в крови постепенно повышается. До периода полового созревания уровни гомоцистеина у мальчиков и девочек примерно одинаковы (около 5 мкмоль/л). В период полового созревание уровень гомоцистеина повышается до 6-7 мкмоль/л, у мальчиков это повышение более выражено, чем у девочек. У взрослых уровень гомоцистеина колеблется в районе 10-11 мкмоль/мл, у мужчин этот показатель обычно выше, чем у женщин. С возрастом уровень гомоцистеина постепенно возрастает, причем у женщин скорость этого нарастание выше, чем у мужчин. Постепенное нарастание уровня гомоцистеина с возрастом объясняют снижением функции почек, а более высокие уровни гомоцистеина у мужчин — большей мышечной массой.
Уровень гомоцистеина в крови может повышаться по многим причинам. Одним из факторов является повышенное поступление метионина с пищей
Поэтому во время беременности дополнительное назначение метионина в таблетках, до сих пор практикуемое некоторыми врачами, следует проводить с осторожностью и под контролем уровня гомоцистеина. Самыми частыми причинами повышения уровня гомоцистеина являются витаминодефицитные состояния
Особенно чувствителен организм к недостатку фолиевой кислоты и витаминов В6, В12 и В1. Повышенную склонность к гипергомоцистеинемиии имеют курящие. Потребление больших количеств кофе является одним из самых мощных факторов, способствующих повышению уровня гомоцистеина в крови. У лиц, выпивающих более 6 чашек кофе в день, уровень гомоцистеина на 2-3 мкмоль/л выше, чем у не пьющих кофе. Предполагается, что негативное действие кофеина на уровень гомоцистеина связано с изменением функции почек, а с другой стороны, через взаимодействие с витамином В6 (снижая его уровень). Уровень гомоцистеина часто повышается при сидячем образе жизни. Умеренные физические нагрузки способствуют снижению уровня гомоцистеина при гипергомоцистеинемии. Потребление небольших количеств алкоголя может снижать уровень гомоцистеина, а большие количества спиртного способствуют росту гомоцистеина в крови (ингибиция метионин-синтетазы ацетальдегидом, снижение уровня фолатов, витамина В12 и/или В6).
Метаболизм
Биосинтез
Путь биосинтеза гистидина Восемь различных ферментов могут катализировать десять реакций. На этом изображении His4 катализирует четыре различные реакции в пути.
л-Гистидин, незаменимая аминокислота, которая не синтезируется de novo в людях. Люди и другие животные должны принимать гистидин или гистидинсодержащие белки. Биосинтез гистидина широко изучался у прокариот, таких как Кишечная палочка. Синтез гистидина в Кишечная палочка включает восемь генных продуктов (His1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8) и происходит в десять этапов. Это возможно, потому что продукт одного гена способен катализировать более одной реакции. Например, как показано в пути, Его4 катализирует 4 различных этапа пути.
Гистидин синтезируется из фосфорибозилпирофосфат (ПРПП), который изготавливается из рибозо-5-фосфат от рибозо-фосфатдифосфокиназа в пентозофосфатный путь. Первая реакция биосинтеза гистидина — конденсация PRPP и аденозинтрифосфат (АТФ) ферментом АТФ-фосфорибозилтрансфераза. АТФ-фосфорибозилтрансфераза обозначена His1 на изображении. Затем продукт гена His4 гидролизует продукт конденсации, фосфорибозил-АТФ, с образованием фосфорибозил-АМФ (PRAMP), что является необратимым этапом. His4 затем катализирует образование фосфорибозилформино-AICAR-фосфата, который затем превращается в фосфорибулозилформино-AICAR-P продуктом гена His6. His7 расщепляет фосфорибулозилформино-AICAR-P с образованием d-эритро-имидазол-глицеринфосфат. После этого His3 образует имидазол-ацетол-фосфат с выделением воды. His5 затем делает л-гистидинолфосфат, который затем гидролизуется His2, образуя гистидинол. Его4 катализирует окисление л-гистидинол с образованием л-гистидинал, аминоальдегид. На последнем этапе л-histidinal преобразуется в л-гистидин.
Так же, как животные и микроорганизмы, растениям нужен гистидин для роста и развития. Микроорганизмы и растения схожи в том, что они могут синтезировать гистидин. Оба синтезируют гистидин из промежуточного биохимического фосфорибозилпирофосфата. В целом биосинтез гистидина у растений и микроорганизмов очень похож.
Регуляция биосинтеза
Этот путь требует энергии для того, чтобы возникать, поэтому присутствие АТФ активирует первый фермент пути, АТФ-фосфорибозилтрансферазу (показан как His1 на изображении справа). АТФ-фосфорибозилтрансфераза — это фермент, определяющий скорость, который регулируется посредством ингибирования по обратной связи, что означает, что он ингибируется в присутствии продукта, гистидина.
Деградация
Гистидин — одна из аминокислот, которая может превращаться в промежуточные продукты цикла трикарбоновых кислот (ТСА). Гистидин, наряду с другими аминокислотами, такими как пролин и аргинин, принимает участие в дезаминировании, процессе, в котором его аминогруппа удаляется. В прокариотыгистидин сначала превращается в уроканат под действием гистидазы. Затем уроканаза превращает уроканат в 4-имидазолон-5-пропионат. Имидазолонепропионаза катализирует реакцию с образованием форминоглутамат (FIGLU) из 4-имидазолон-5-пропионата. Группа формимино передается в тетрагидрофолат, а оставшиеся пять атомов углерода образуют глутамат. В целом эти реакции приводят к образованию глутамата и аммиака. Затем глутамат может быть дезаминирован глутаматдегидрогеназой или трансаминирован с образованием α-кетоглутарата.
Превращение в другие биологически активные амины
- Аминокислота гистидин является предшественником гистамин, амин, вырабатываемый в организме, необходимый для воспаления.
- Фермент гистидин-аммиак-лиаза превращает гистидин в аммиак и урокановая кислота. Дефицит этого фермента присутствует при редком нарушении обмена веществ. гистидинемия, производя урокановая ацидурия как ключевой диагностический симптом.
- Гистидин можно превратить в 3-метилгистидин, который служит биомаркер при повреждении скелетных мышц, по определенным метилтрансфераза ферменты.
- Гистидин также является предшественником карнозин биосинтез, который представляет собой дипептид, обнаруженный в скелетных мышцах.
- В Актинобактерии и мицелиальные грибы, такие как Neurospora crassa, гистидин можно превратить в антиоксидант эрготионеин.
Превращение гистидина в гистамин от гистидиндекарбоксилаза