Резюме
ВЪВЕДЕНИЕ
Ракът на черния дроб е вторият най-често срещан рак сред другите видове рак и е водещата причина за смъртни случаи от рак [1]. Хепатоцелуларният карцином (HCC), който се среща приблизително при 90% от първичния рак на черния дроб, причинява сериозни здравословни проблеми в световен мащаб [2]. Чернодробната цироза е основната причина за HCC и почти една трета от пациентите развиват HCC. Вирусът на хепатит С и хепатит В също са свързани с HCC с кофактори, като консумация на алкохол, тютюнопушене и афлатоксин [3]. Чернодробната стеатоза често се придружава от увреждане на хепатоцитите и възпаление, водещо до цироза и HCC [4]. Основната причина за високата смъртност на пациентите с HCC е липсата на ефективно лечение и асимптоматичността на ранния HCC [5,6].
Аминокиселините са органични вещества, съдържащи функционални групи на амин и карбоксилна киселина [7], които са основната единица за синтез на протеини в клетъчния метаболизъм. Също така аминокиселините служат като междинни метаболити, влияещи върху биосинтеза на липиди, глутатион, нуклеотиди, глюкозамин и полиамини, както и клетъчната пролиферация и трикарбоксилната киселина, циркулираща въглерод [8,9]. Черният дроб е важен орган за синтеза, разграждането и детоксикацията на протеини, както и метаболизма на аминокиселините [10]. В черния дроб присъстват изобилие от несъществени аминокиселини като аланин, аспартат, глутамат, глицин и серин и незаменими аминокиселини, като хистидин и треонин [9]. Последните проучвания съобщават за ролята на аминокиселините като обещаващи агенти в управлението на пролиферативния метаболизъм, а приложението на аминокиселини бързо се увеличава в различни терапевтични области [8]. Ето защо в този преглед описахме биохимичните свойства и терапевтичните функции на всяка аминокиселина за чернодробни заболявания.
ФУНКЦИИ НА АМИНОКИСЕЛИНИТЕ ПРИ БОЛЕСТИТЕ НА ЧЕРНИЯ ЧРЕЗ
1. Аланин
2. Глутамат
Глутаматът инхибира Т-клетъчните и възпалителни реакции и поддържа цикъла на чернодробната урея в активно състояние за детоксикация на амоняк [7,12]. Глутаматът модулира транспорта на редуктаза през мембраната на митохондриите, като по този начин влияе върху гликолизата и клетъчния редокс статус [19]. Също така, той действа като основен антиоксидант в клетките, като контролира хомеостазата на свободните радикали [20]. Освен това глутаматът играе важна роля в метаболизма на аминокиселините, тъй като произвежда ензими, които метаболизират и синтезират различни аминокиселини в черния дроб [21]. При зайците, лекувани с окислено синапено масло, приемът на глутамат не само повишава нивото на глюкозата, но и значително намалява общите нива на холестерол и триглицериди в серума [22]. Лечението с окислено синапено масло значително променя структурата на черния дроб, увеличава натрупването на мазнини, причинява хепатит и некроза. Едновременното приложение на глутамат обаче възстановява функцията и структурата на черния дроб [22]. Освен това се съобщава, че прилагането на алфа-кетоглутарат (AKG), предшественик на глутамат, намалява активността на аспартат аминотрансферазата и ALT и подобрява структурата и физиологичната активност на черния дроб при индуцирано от липополизахарид (LPS) увреждане на черния дроб животински модел [23].
3. Аспартат
Аспартатът е кисела аминокиселина, считана за несъществена аминокиселина [7]. Много изследвания обаче показват, че аспартатът играе важна роля във физиологичния процес на черния дроб [24,25]. Аспартатът е необходим за синтеза на пурин, пиримидин, аспарагин и аргинин и участва в синтеза на инозитол и бета-аланин [7]. Той може да бъде синтезиран от оксалоацетат, който играе важна роля в цикъла на лимонената киселина и влияе на клетъчния редокс статус [19]. Съобщава се, че добавките на аспартат потискат атеросклерозата и мастните чернодробни заболявания при зайци, хранени с холестерол [26]. Съобщава се, че приемът на аспартат може да инхибира развитието на чернодробна стеатоза и чернодробна фиброза [26]. Лечението с аспартат също е показало, че има благоприятни ефекти при отслабване на увреждането на черния дроб чрез регулиране надолу на експресията на провъзпалителни медиатори, като например подобен на рецептор 4 и нуклеотид-свързващи олигомеризиращи домейни сигнални гени при чернодробно увреждане модели [27].
4. Глицин
5. Хистидин
6. Серин
Серинът е класифициран като несъществена аминокиселина, тъй като серинът може да се получи от консумация на храна, разграждане на протеини, глицин, захариден метаболит и фосфолипиди [43,44]. Серинът, подобно на глицин, осигурява прекурсори на протеини, нуклеинови киселини и липиди [45]. Нещо повече, серинът, който участва в съхраняването на гликоген в черния дроб и мускулите, образува антитела за повишаване на имунитета и подпомага образуването на миелиновата обвивка в нервните влакна [28]. Анализът на транскриптомни данни за пациенти с алкохолен стеатохепатит (NASH) в клинични проучвания потвърждава промените в няколко генни експресии чрез сериново приложение [43]. Гените за хидроксиметилтрансферази, синтез на цистеин и аминоацил-тРНК са намалени, докато гените за синтез на сфингозин са увеличени. Съобщава се, че повишаването на нивата на серин в хепатоцитите чрез поглъщане на серин може да има благоприятен ефект върху пациентите с NASH чрез регулирането на тези гени [43]. При алкохолно индуциран модел на мастна чернодробна мишка приемът на серин намалява чернодробното ниво на триглицеридите и неутралното натрупване на липиди [46]. Също така беше съобщено, че серинът повишава нивата на глутатион и S-аденозилметионин (SAMe), съответно [46].
7. Треонин
Треонинът е основна аминокиселина и участва в много физиологични и биохимични процеси, включително растеж, абсорбция, храносмилане и имунна функция [47-50]. За да поддържа чревната функция, треонинът модулира синтеза и имунитета на муциновите протеини [51]. Също така, треонинът влияе върху синтеза на глицин и протеиново фосфорилиране [7]. Катаболизмът на треонин се появява главно в черния дроб по два пътя [52], ензимите треонин дехидратаза (TDH) и треонин дехидрогеназа (TDG). Ензимът TDH действа като цитоплазмен ензим за производството на 2-кетобутарова киселина и NH4 + [53,54]. Ензимът TDG е митохондриален ензим, който произвежда глицин и аминоацетон [55]. При плъхове с хепатит активността на TDH и TDG е значително намалена. Следователно, концентрацията на треонин в черния дроб е увеличена [56]. Съобщава се, че диетичният прием на дефицит на треонин намалява енергийните разходи и насърчава разединяването на митохондриите в черния дроб [57].
8. Други
Метионинът е основна аминокиселина при хората. Метионинът се превръща в SAMe и променя метиловата група на SAMe в S-аденозилхомоцистеин [58]. SAMe има изоензими, като MAT1A и MAT2A. MAT1A се експресира предимно в човешкия черен дроб, а MAT2A се експресира във всички органи, включително черния дроб [59]. Пациентите с чернодробна цироза имат абнормен метаболизъм на метионин [60] и намалена експресия на MAT1A [61]. Всъщност няколко проучвания показват, че мишките, лекувани с диети с дефицит на метионин и холин, развиват по-тежък стеатохепатит и HCC [62]. Левцинът е основна аминокиселина и е необходим за биосинтеза на протеини. Повечето левцин се метаболизират в черния дроб, мастната тъкан и мускулите. Последните проучвания показват, че поглъщането на левцин обръща ненормалните метаболизми, подобрява глюкозния толеранс и намалява чернодробната стеатоза и възпаление в мастната тъкан [63]. Аргининът е необходим за клетъчното делене, отстраняването на амоняк в организма и биосинтеза на протеини. Прилагането на аргинин не само намалява ендотоксина и липидната пероксидация, индуцирани от алкохол при модел на увреждане на черния дроб при плъхове, но също така намалява нивото на възпалителни фактори, като NF-κB, TNF-α и COX2 [64].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Спектърът на чернодробните заболявания. Здравият черен дроб може ефективно да изпълнява нормалните функции. Черният дроб може да бъде увреден от вируси, токсини и алкохол. Натрупването на мазнини от затлъстяване или други фактори причинява затлъстяване на черния дроб. Възпалението, причинено от увреждане на черния дроб, може да причини белези и фиброза. Оставяйки фиброзата нелекувана, притокът на кръв през черния дроб се блокира и чернодробната функция може да се влоши, което се нарича цироза. Непрекъснатото чернодробно заболяване може да доведе до рак на черния дроб. HBV, вирус на хепатит В; HCV, вирус на хепатит С.
маса 1
Ефекти на аминокиселините върху няколко чернодробни заболявания
| Аланин | Инвитро | Хепатоцит на плъх | Обработен с D-gal | 60 mM | [17] |
| In vivo | SD плъх | D-gal-индуцирана хепатоцитна некроза | Воден разтвор на аланин | ||
| Wistar плъх | CCl4-индуцирана хепатоцитна некроза | 2 g/kg интраперитонеална инжекция | |||
| C57BL/6 мишка | Затлъстяване, предизвикано от диета с високо съдържание на мазнини | Диета | [18] | ||
| Глутамат | In vivo | Заек | Синапено олио, индуцирано окисление | 1, 2, 3 g/kg диета | [22] |
| Прасчо | LPS-индуцирано чернодробно увреждане | 1% AKG диета | [23] | ||
| Аспартат | In vivo | Заек | Индуцирана от холестерол мастна чернодробна болест | 12,5 mM аспартат във вода | [26] |
| Прасенце за отбиване | LPS-индуцирано увреждане на черния дроб | 0,5, 1% диета | [27] | ||
| Глицин | In vivo | Wistar/Han плъх | Индуцирана от CCl4 чернодробна фиброза | 5% диета | [32] |
| Луис плъх | Трансплантация на черен дроб | 300 mM интравенозно инжектиране | [33] | ||
| Wistar плъх | Индуцирано от алкохол увреждане на черния дроб | 0,6 g/kg | [34] | ||
| BALB/c мишка | LPS-индуцирано увреждане на черния дроб | 5% диета | [36] | ||
| SD плъх | Интравенозно инжектиране на ендотоксин | 5% диета | [37] | ||
| Wistar плъх | Индуцирано от алкохол увреждане на черния дроб | 2% диета | [38] | ||
| Хистидин | In vivo | LEC плъх | Излишък от индуциран от натрупване на мед хепатит | Диета с излишък от хистидин | [39] |
| BALB/cA мишка | Индуцирано от ацетаминофен увреждане на черния дроб | 0,5, 1, 2 g/L във вода | [40] | ||
| BALB/cA мишка | Стрептозотоцин-индуциран диабет | 0,5, 1 g/L във вода | [41] | ||
| C57BL/6J мишка | Нокаут на хистамин H1 рецептор | Интравенозно и интрацеребровентрикуларно приложение | [42] | ||
| C57BL/6 мишка | Индуцирана от чернодробна стеатоза диета с високо съдържание на мазнини | 1 g/L във вода | [43] | ||
| Серин | In vivo | C57BL/6 мишка | Индуциран от алкохол мастен черен дроб | 20, 200 mg/kg диета | [47] |
| Клинична | Човек | Пациенти с безалкохолни мастни чернодробни заболявания |
SD, Spragur-Dawley; D-gal, D-галактозамин; LPS, липополизахарид; AKG, алфа-кетоглутарат.
ПРИЗНАВАНИЯ
Тази работа беше подкрепена от Корейския институт за планиране и оценка на технологиите в храните, земеделието, горите и рибарството (IPET) чрез Програмата за развитие на технологиите за агробиобиология, финансирана от Министерството на земеделието, храните и селските въпроси (MAFRA) (317004-4 ).
Бележки под линия
КОНФЛИКТИ НА ИНТЕРЕСИ
Не са разкрити потенциални конфликти на интереси.
- TYROSINE N-ACETYL-TYROSINE TYROSINE 500 MG (100 CAPS) АМИНОКИСЕЛИНИ ALiness iNatural - Здравословен магазин
- Кое е най-доброто време за приемане на BCAA аминокиселини за възстановяване - Biostrap
- Възникващата роля на аминокиселините с разклонена верига в инсулиновата резистентност и метаболизма
- Какви са ползите за здравето на глициновите аминокиселини
- Какво представляват аминокиселините и кои са съществени