Аминолевулиновая кислота
 | |
| Клинические данные | |
|---|---|
| Торговые названия | Левулан, НатуАЛА, Амелуз и другие. |
| Другие имена | 5-аминолевулиновая кислота |
| AHFS / Drugs.com | Монография |
| МедлайнПлюс | а607062 |
| Данные лицензии | |
| Маршруты администрация | Местно , Внутрь |
| код АТС | |
| Юридический статус | |
| Юридический статус | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| ПабХим CID | |
| ИЮФАР/БПС | |
| Лекарственный Банк | |
| ХимическийПаук | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
| КЕГГ | |
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Информационная карта ECHA | 100.003.105 |
| Химические и физические данные | |
| Формула | C5H9NOC5H9NO3 |
| Молярная масса | 131.131 g·mol −1 |
| 3D model ( JSmol ) | |
| Температура плавления | 118 ° С (244 ° F) |
| (проверять) | |
δ-аминолевулиновая кислота (также dALA , δ-ALA , 5ALA или 5-аминолевулиновая кислота ), эндогенная непротеиногенная аминокислота , является первым соединением на пути синтеза порфиринов , пути, который приводит к образованию гема. [ 3 ] у млекопитающих, а также хлорофилл [ 4 ] в растениях.
5АЛК используется при фотодинамическом обнаружении и хирургии рака. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
Медицинское использование
[ редактировать ]В качестве предшественника фотосенсибилизатора 5АЛК также используется в качестве дополнительного агента для фотодинамической терапии . [ 9 ] В отличие от более крупных молекул фотосенсибилизатора, согласно компьютерному моделированию, он способен проникать через мембраны опухолевых клеток. [ 10 ]
Диагностика рака
[ редактировать ]Фотодинамическое обнаружение — это использование светочувствительных препаратов с источником света нужной длины волны для обнаружения рака по флуоресценции препарата. [ 5 ] 5АЛК или ее производные можно использовать для визуализации рака мочевого пузыря с помощью флуоресцентной визуализации. [ 5 ]
Лечение рака
[ редактировать ]Аминолевулиновая кислота изучается для фотодинамической терапии (ФДТ) при ряде типов рака. [ 11 ] В настоящее время это не метод первой линии лечения пищевода Барретта . [ 12 ] Его использование при раке головного мозга в настоящее время находится на стадии эксперимента. [ 13 ] Он был изучен при ряде гинекологических видов рака. [ 14 ]
Аминолевулиновая кислота показана взрослым для визуализации злокачественной ткани во время операции по поводу злокачественной глиомы (III и IV степени Всемирной организации здравоохранения). [ 15 ] Он используется для визуализации опухолевой ткани при нейрохирургических процедурах. [ 6 ] Исследования, проведенные с 2006 года, показали, что интраоперационное использование этого направляющего метода может уменьшить остаточный объем опухоли и продлить выживаемость без прогрессирования у людей со злокачественными глиомами . [ 7 ] [ 8 ] FDA США одобрило гидрохлорид аминолевулиновой кислоты (ALA HCL) для этого использования в 2017 году. [ 16 ]
Интраоперационное разграничение рака
[ редактировать ]Использование аминолевулиновой кислоты многообещающе в области определения рака, особенно в контексте хирургии под контролем флуоресценции . Это соединение используется для улучшения визуализации злокачественных тканей во время хирургических процедур. При введении пациентам 5-АЛК метаболизируется до протопорфирина IX (PpIX) преимущественно в раковых клетках, что приводит к их флуоресценции при определенных длинах волн света . [ 17 ] Эта флуоресценция помогает хирургам в режиме реального времени идентифицировать и точно удалять раковую ткань, снижая вероятность оставления остаточных опухолевых клеток. Этот инновационный подход показал успех при различных типах рака, включая головного мозга и позвоночника глиомы , рак мочевого пузыря и плоскоклеточный рак полости рта . [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]
Побочные эффекты
[ редактировать ]Побочные эффекты могут включать повреждение печени и проблемы с нервами . [ 12 ] Также может возникнуть гипертермия . [ 13 ] Также произошли смертельные случаи. [ 12 ]
Биосинтез
[ редактировать ]У нефотосинтезирующих эукариот, таких как животные, грибы и простейшие, а также у бактерий класса Alphaproteobacteria , он вырабатывается ферментом АЛК-синтазой из глицина и сукцинил-КоА . Эта реакция известна как путь Шемина, который происходит в митохондриях. [ 21 ]
У растений, водорослей, бактерий (кроме класса Alphaproteobacteria) и архей он вырабатывается из глутаминовой кислоты посредством глутамил-тРНК и глутамат-1-полуальдегида. Ферментами, участвующими в этом пути, являются глутамил-тРНК-синтетаза, глутамил-тРНК-редуктаза и глутамат-1-полуальдегид-2,1-аминомутаза . Этот путь известен как путь C5 или путь Била. [ 22 ] [ 23 ] У большинства видов, содержащих пластиды, глутамил-тРНК кодируется пластидным геном, и транскрипция, а также следующие этапы пути C5 происходят в пластидах. [ 24 ]
Значение для человека
[ редактировать ]Активация митохондрий
[ редактировать ]У человека 5АЛК является предшественником гема . [ 3 ] Биосинтезированная 5АЛК проходит серию трансформаций в цитозоле и, наконец, превращается в протопорфирин IX внутри митохондрий . [ 25 ] [ 26 ] Эта молекула протопорфирина хелатируется с железом в присутствии фермента феррохелатазы с образованием гема . [ 25 ] [ 26 ]
Гем увеличивает активность митохондрий, тем самым помогая активировать дыхательную систему, цикл Кребса и цепь транспорта электронов. [ 27 ] что приводит к образованию аденозинтрифосфата (АТФ) для адекватного снабжения организма энергией. [ 27 ]
Накопление протопорфирина IX
[ редактировать ]Раковые клетки лишены или имеют пониженную активность феррохелатазы, что приводит к накоплению протопорфирина IX, флуоресцентного вещества, которое легко визуализировать. [ 5 ]
Индукция гем-оксигеназы-1 (HO-1)
[ редактировать ]Избыточный гем преобразуется в макрофагах в биливердин и ионы железа под действием фермента НО-1. Образовавшийся биливердин в дальнейшем превращается в билирубин и окись углерода . [ 28 ] Биливердин и билирубин являются мощными антиоксидантами и регулируют важные биологические процессы, такие как воспаление , апоптоз , пролиферация клеток , фиброз и ангиогенез . [ 28 ]
Растения
[ редактировать ]скорость синтеза хлорофилла . В растениях производство 5-АЛК является этапом, на котором регулируется [ 4 ] Растения, получающие внешнее питание 5-АЛК, накапливают токсичные количества предшественника хлорофилла, протохлорофиллида , что указывает на то, что синтез этого промежуточного продукта не подавляется нигде в цепочке реакции. Протохлорофиллид является сильным фотосенсибилизатором растений. [ 29 ] Однако контролируемое опрыскивание 5-АЛК в более низких дозах (до 150 мг/л) может помочь защитить растения от стресса и стимулировать рост. [ 30 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Информация о продукте Левулан Керастик» . Здоровье Канады . 25 апреля 2012 года . Проверено 4 июня 2022 г.
- ^ «Информация о продукте Глеолан» . Здоровье Канады . 25 апреля 2012 года . Проверено 4 июня 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б Садовник LC, Cox TM (1988). «Биосинтез гема в незрелых эритроидных клетках» . Журнал биологической химии . 263 : 6676–6682. дои : 10.1016/S0021-9258(18)68695-8 .
- ^ Перейти обратно: а б Фон Веттштейн Д., Гоф С., Каннангара К.Г. (июль 1995 г.). «Биосинтез хлорофилла» . Растительная клетка . 7 (7): 1039–1057. дои : 10.1105/tpc.7.7.1039 . ПМК 160907 . ПМИД 12242396 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Ваньер Г., Йихлински П., Ланге Н., Кучера П., Ван ден Берг Х. (2014). Обнаружение рака мочевого пузыря с помощью флуоресцентной цистоскопии: от скамьи до постели - история Hexvix. Справочник по фотомедицине, 411–426.
- ^ Перейти обратно: а б Эйюпоглу И.Ю., Бухфельдер М., Саваскан Н.Е. (март 2013 г.). «Хирургическая резекция злокачественных глиом – роль в оптимизации исхода заболевания». Обзоры природы. Неврология . 9 (3): 141–151. дои : 10.1038/nrneurol.2012.279 . ПМИД 23358480 . S2CID 20352840 .
- ^ Перейти обратно: а б Штуммер В., Пихльмайер У., Мейнель Т., Вистлер О.Д., Занелла Ф., Ройлен Х.Дж. (май 2006 г.). «Хирургия под флуоресцентным контролем с использованием 5-аминолевулиновой кислоты при резекции злокачественной глиомы: рандомизированное контролируемое многоцентровое исследование III фазы». «Ланцет». Онкология . 7 (5): 392–401. дои : 10.1016/s1470-2045(06)70665-9 . ПМИД 16648043 .
- ^ Перейти обратно: а б Эйюпоглу И.Ю., Хоре Н., Саваскан Н.Е., Груммих П., Росслер К., Бухфельдер М. и др. (2012). «Улучшение степени резекции злокачественной глиомы с помощью подхода двойной интраоперационной визуализации» . ПЛОС ОДИН . 7 (9): e44885. Бибкод : 2012PLoSO...744885E . дои : 10.1371/journal.pone.0044885 . ПМЦ 3458892 . ПМИД 23049761 .
- ^ Ю Ю.В., Лай Ю.К., Лим Ю.Л., Чонг В.С., Тенг С. (июнь 2016 г.). «Фотодинамическая терапия с использованием 5% 5-аминолевулиновой кислоты для местного применения для лечения прыщей на туловище у азиатских пациентов». Журнал лекарств в дерматологии . 15 (6): 727–732. ПМИД 27272080 .
- ^ Эрдтман Э (2008). «Моделирование поведения 5-аминолевулиновой кислоты и ее алкиловых эфиров в липидном бислое». Письма по химической физике . 463 (1–3): 178. Бибкод : 2008CPL...463..178E . дои : 10.1016/j.cplett.2008.08.021 .
- ^ Иноуэ К. (февраль 2017 г.). «Фотодинамическая терапия рака мочевого пузыря, опосредованная 5-аминолевулиновой кислотой» . Международный журнал урологии . 24 (2): 97–101. дои : 10.1111/iju.13291 . ПМИД 28191719 .
- ^ Перейти обратно: а б с Кумсейя Б.Дж., Дэвид В., Вольфсен ХК (январь 2013 г.). «Фотодинамическая терапия пищевода Барретта и рака пищевода» . Клиническая эндоскопия . 46 (1): 30–37. дои : 10.5946/ce.2013.46.1.30 . ПМЦ 3572348 . ПМИД 23423151 .
- ^ Перейти обратно: а б Тетард MC, Вермандель М, Мордон С, Лежен Дж. П., Рейнс Н. (сентябрь 2014 г.). «Экспериментальное использование фотодинамической терапии при глиомах высокой степени злокачественности: обзор, посвященный 5-аминолевулиновой кислоте» (PDF) . Фотодиагностика и фотодинамическая терапия . 11 (3): 319–330. дои : 10.1016/j.pdpdt.2014.04.004 . ПМИД 24905843 . S2CID 38534019 .
- ^ Шишкова Н., Кузнецова О., Березов Т. (март 2012 г.). «Фотодинамическая терапия гинекологических заболеваний и рака молочной железы» . Биология и медицина рака . 9 (1): 9–17. дои : 10.3969/j.issn.2095-3941.2012.01.002 . ПМЦ 3643637 . ПМИД 23691448 .
- ^ «Глиолан ЭПАР» . Европейское агентство лекарственных средств (EMA) . 17 сентября 2018 года . Проверено 6 января 2021 г.
- ^ FDA одобрило флуоресцирующий агент для хирургии глиомы. Июнь 2017 г.
- ^ Хаджипанайис К.Г., Видхальм Г., Штуммер В. (ноябрь 2015 г.). «Какова хирургическая польза от использования 5-аминолевулиновой кислоты для флуоресцентной хирургии злокачественных глиом?» . Нейрохирургия . 77 (5): 663–673. doi : 10.1227/NEU.0000000000000929 . ПМЦ 4615466 . ПМИД 26308630 .
- ^ Марагкос Г.А., Шюппер А.Дж., Лакомкин Н., Сидерас П., Прайс Г., Барон Р. и др. (2021). «Хирургия глиомы высокого класса под контролем флуоресценции через более чем четыре часа после введения 5-аминолевулиновой кислоты» . Границы в неврологии . 12 : 644804. doi : 10.3389/fneur.2021.644804 . ПМЦ 7985355 . ПМИД 33767664 .
- ^ Албалхи I, Шафкат А., Бин-Аламер О, Абу Аль-Шаар А.Р., Маллела А.Н., Фернандес-де Томас Р.Дж. и др. (декабрь 2023 г.). «Резекция интрадуральных опухолей позвоночника под контролем флуоресценции: систематический обзор и метаанализ». Нейрохирургический обзор . 47 (1): 10. дои : 10.1007/s10143-023-02230-x . PMID 38085385 . S2CID 266164983 .
- ^ Филип П., Лернер Д.К., Коминский Э., Шуппер А., Лю К., Хан Н.М. и др. (февраль 2024 г.). «Хирургия под контролем флуоресценции 5-аминолевулиновой кислоты при плоскоклеточном раке головы и шеи». Ларингоскоп . 134 (2): 741–748. дои : 10.1002/lary.30910 . ПМИД 37540051 . S2CID 260485667 .
- ^ Аджиока, Джеймс; Солдати, Доминик, ред. (13 сентября 2007 г.). «22». Токсоплазма: молекулярная и клеточная биология (1-е изд.). Тейлор и Фрэнсис. п. 415. ISBN 9781904933342
- ^ Бил С.И. (август 1990 г.). «Биосинтез предшественника тетрапирролового пигмента, дельта-аминолевулиновой кислоты, из глутамата» . Физиология растений . 93 (4): 1273–1279. дои : 10.1104/стр.93.4.1273 . ПМК 1062668 . ПМИД 16667613 .
- ^ Уиллоуз, Р.Д. (2004). «Хлорофиллы». В Гудмане, Энциклопедия Роберта М. по науке о растениях и растениеводстве. Марсель Деккер. стр. 258–262. ISBN 0-8247-4268-0
- ^ Бисвал, Басанти; Крупинска, Карин; Бисвал, Удая, ред. (2013). Развитие пластид в листьях в период роста и старения. Дордрехт: Спрингер. п. 508. ISBN 9789400757233
- ^ Перейти обратно: а б Малик З., Джалдетти М. (июнь 1979 г.). «Стимуляция 5-аминолевулиновой кислоты синтеза порфирина и гемоглобина неиндуцированными эритролейкозными клетками Френда». Дифференциация клеток . 8 (3): 223–233. дои : 10.1016/0045-6039(79)90049-6 . ПМИД 288514 .
- ^ Перейти обратно: а б Оливо М., Бхуванесвари Р., Кио И. (июль 2011 г.). «Достижения в области биооптической визуализации для диагностики раннего рака полости рта» . Фармацевтика . 3 (3): 354–378. doi : 10.3390/pharmaceutics3030354 . ПМЦ 3857071 . ПМИД 24310585 .
- ^ Перейти обратно: а б Огура С., Маруяма К., Хагия Ю., Сугияма Ю., Цучия К., Такахаши К. и др. (март 2011 г.). «Влияние 5-аминолевулиновой кислоты на активность цитохром-с-оксидазы в печени мышей» . Исследовательские заметки BMC . 4 (4): 66. дои : 10.1186/1756-0500-4-66 . ПМК 3068109 . ПМИД 21414200 .
- ^ Перейти обратно: а б Лобода А., Дамулевич М., Пыза Е., Йожкович А., Дулак Дж. (сентябрь 2016 г.). «Роль системы Nrf2/HO-1 в развитии, реакции на окислительный стресс и заболеваниях: эволюционно консервативный механизм» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 73 (17): 3221–3247. дои : 10.1007/s00018-016-2223-0 . ПМЦ 4967105 . ПМИД 27100828 .
- ^ Коцабасис К., Сенгер Х (1990). «Влияние 5-аминолевулиновой кислоты на накопление протохлорофиллида и протохлорофилла у темнорастущего Scenedesmus» . З. Натурфорш . 45 (1–2): 71–73. дои : 10.1515/znc-1990-1-212 . S2CID 42965243 .
- ^ Косар Ф., Акрам Н.А., Ашраф М. (январь 2015 г.). «Экзогенно применяемая 5-аминолевулиновая кислота модулирует некоторые ключевые физиологические характеристики и систему антиоксидантной защиты у проростков яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) в условиях водного стресса» . Южноафриканский журнал ботаники . 96 : 71–77. дои : 10.1016/j.sajb.2014.10.015 .
