Jump to content

3-индолпропионовая кислота

3-индолпропионовая кислота
Клинические данные
Торговые названия Оксигон [ 2 ]
Другие имена Конъюгатная кислота:
• 1H-индол-3-пропановая кислота
• Индол-3-пропионовая кислота
Сопряженное основание:
Индол-3-пропионат
код АТС
  • никто
Юридический статус
Юридический статус
  • США : внепланово
  • ООН : внепланово
Идентификаторы
Номер CAS
ПабХим CID
ИЮФАР/БПС
ХимическийПаук
НЕКОТОРЫЙ
КЭБ
Панель управления CompTox ( EPA )
Информационная карта ECHA 100.011.455 Отредактируйте это в Викиданных
Химические и физические данные
Формула С 11 Н 11 Н О 2
Молярная масса 189.214  g·mol −1
3D model ( JSmol )
Температура плавления От 134 до 135 ° C (от 273 до 275 ° F) [ 3 ]
  (проверять)

3-Индолпропионовая кислота ( IPA ), или индол-3-пропионовая кислота , изучалась на предмет ее терапевтической ценности при лечении болезни Альцгеймера . По состоянию на 2022 год [ 4 ] IPA демонстрирует потенциал в лечении этого заболевания, хотя терапевтический эффект IPA зависит от дозы и времени начала терапии.

Несмотря на многообещающие результаты некоторых исторических клинических испытаний, IPA по состоянию на 2023 год не внесен в клинический список как полезное терапевтическое средство для лечения болезни Альцгеймера. [ 5 ]

Это соединение эндогенно вырабатывается микробиотой человека и было обнаружено только in vivo, когда вид Clostridium sporogenes присутствует в желудочно-кишечном тракте. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] По состоянию на апрель 2016 г. in C. sporogenes , которая использует триптофан для синтеза IPA, является единственным видом бактерий, который, как известно, синтезирует IPA vivo на уровнях, которые впоследствии обнаруживаются в плазме крови хозяина. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

IPA является еще более мощным поглотителем гидроксильных радикалов, чем мелатонин , самый мощный поглотитель гидроксильных радикалов, синтезируемый ферментами человека. [ 3 ] [ 9 ] Подобно мелатонину, но в отличие от других антиоксидантов, он удаляет радикалы без последующего образования реактивных и прооксидантных промежуточных соединений. [ 3 ] [ 9 ] [ 10 ] В 2017 году было обнаружено, что повышенные концентрации IPA в плазме крови человека коррелируют с более низким риском развития диабета 2 типа и более высоким потреблением продуктов, богатых клетчаткой . [ 3 ] [ 11 ] [ 12 ]

Биосинтез в организме человека и клеточные эффекты

[ редактировать ]
Метаболизм триптофана желудочно-кишечной микробиотой человека ( )
Схема метаболизма триптофана
Триптофаназа -
выражение
бактерии
Гомеостаз слизистой оболочки:
ФНО-α
Соединительный белок-
кодирующие мРНК
Поддерживает реактивность слизистой оболочки:
Ил-22 Производство
Изображение выше содержит кликабельные ссылки.
На этой диаграмме показан биосинтез биологически активных соединений ( индола и некоторых других производных) из триптофана бактериями в кишечнике. [ 7 ] Индол вырабатывается из триптофана бактериями, экспрессирующими триптофаназу . [ 7 ] Clostridium sporogenes метаболизирует триптофан в индол, а затем в 3-индолпропионовую кислоту (IPA). [ 6 ] высокоэффективный нейропротекторный антиоксидант , который удаляет гидроксильные радикалы . [ 7 ] [ 3 ] [ 9 ] IPA связывается с рецептором прегнана X (PXR) в клетках кишечника, тем самым способствуя гомеостазу слизистой оболочки и барьерной функции . [ 7 ] После абсорбции из кишечника и распределения в головном мозге IPA оказывает нейропротекторное действие против церебральной ишемии и болезни Альцгеймера . [ 7 ] Виды Lactobacillaceae ( Lactobacillus s.l. ) метаболизируют триптофан в индол-3-альдегид (I3A), который действует на арилуглеводородный рецептор (AhR) в иммунных клетках кишечника, в свою очередь увеличивая интерлейкина-22 (IL-22). выработку [ 7 ] Индол сам по себе запускает секрецию глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1) в L-клетках кишечника и действует как лиганд для AhR. [ 7 ] Индол также может метаболизироваться в печени в индоксилсульфат , соединение, которое токсично в высоких концентрациях и связано с сосудистыми заболеваниями и почечной дисфункцией . [ 7 ] АСТ-120 ( активированный уголь ) — кишечный сорбент , принимаемый внутрь , адсорбирует индол, в свою очередь снижая концентрацию индоксилсульфата в плазме крови. [ 7 ]

Метаболизм

[ редактировать ]

IPA может превращаться в печени или почках в 3-индолеакриловую кислоту , которая впоследствии конъюгируется с глицином , образуя индолилакрилоил глицин. [ 13 ]

О нейропротекторных, антиоксидантных и антиамилоидных свойствах IPA впервые сообщалось в 1999 году. [ 9 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Галлиган Джей Джей (февраль 2018 г.). «Полезное действие метаболитов триптофана, полученных из микробиоты». Нейрогастроэнтерология и моторика . 30 (2): e13283. дои : 10.1111/nmo.13283 . ПМИД   29341448 . S2CID   39904059 .
  2. ^ Бендхейм П.Е., Поггелер Б., Нерия Э., Зив В., Папполла М.А., Чейн Д.Г. (октябрь 2002 г.). «Разработка индол-3-пропионовой кислоты (ОКСИГОН) для лечения болезни Альцгеймера». Журнал молекулярной нейронауки . 19 (1–2): 213–217. дои : 10.1007/s12031-002-0036-0 . ПМИД   12212784 . S2CID   31107810 . Накопление бета-амилоида и сопутствующий окислительный стресс являются основными патогенными явлениями при болезни Альцгеймера. Индол-3-пропионовая кислота (IPA, OXIGON) является мощным антиоксидантом, лишенным прооксидантной активности. Было продемонстрировано, что IPA является ингибитором образования бета-амилоидных фибрилл и мощным нейропротектором против различных оксидотоксинов. В этом обзоре будут обобщены известные свойства IPA и обрисовано обоснование его выбора в качестве потенциальной терапии, модифицирующей болезнь Альцгеймера.
  3. ^ Jump up to: а б с д и ж «3-Индолпропионовая кислота» . База данных метаболомов человека . Университет Альберты . Проверено 12 июня 2018 г.
  4. ^ Цзян Х., Чэнь С., Гао Дж. (декабрь 2022 г.). «Обширный обзор важной роли индол-пропионовой кислоты, микробного метаболита кишечника в здоровье и заболевании хозяина» . Питательные вещества . 15 (1): 151. дои : 10.3390/nu15010151 . ПМЦ   9824871 . ПМИД   36615808 .
  5. ^ «Как лекарства от болезни Альцгеймера помогают справиться с симптомами» . Клиника Мэйо . Проверено 3 ноября 2023 г.
  6. ^ Jump up to: а б с Викофф В.Р., Анфора А.Т., Лю Дж., Шульц П.Г., Лесли С.А., Питерс Э.К., Сюздак Г. (март 2009 г.). «Метаболомический анализ показывает значительное влияние микрофлоры кишечника на метаболиты крови млекопитающих» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 106 (10): 3698–3703. Бибкод : 2009PNAS..106.3698W . дои : 10.1073/pnas.0812874106 . ПМЦ   2656143 . ПМИД   19234110 . Было показано, что продукция IPA полностью зависит от присутствия микрофлоры кишечника и может быть установлена ​​путем колонизации бактерией Clostridium sporogenes. ... И наоборот, в метаболическом превращении индола в индол-3-пропионовую кислоту (IPA) участвует другой набор кишечных бактерий (27). Было показано, что IPA, также идентифицированный только в плазме конвических мышей, является мощным антиоксидантом (28). либо производство IPA в культурах ex vivo отдельных видов бактерий (31), либо наблюдаемое снижение уровней IPA у животных после введения антибиотиков (32). В нашем собственном исследовании производства IPA репрезентативными представителями кишечной флоры было обнаружено, что только Clostridium sporogenes продуцирует IPA в культуре (таблица S2). На основании этих результатов отдельных мышей GF намеренно колонизировали штаммом C. sporogenes ATCC 15579, и через несколько интервалов после колонизации брали образцы крови. IPA не обнаруживался в образцах, взятых вскоре после введения микробов, и впервые наблюдался в сыворотке через 5 дней после колонизации, достигая значений плато, сравнимых с конвическими мышами, к 10-му дню. Эти исследования колонизации показывают, что введение кишечных бактерий, способных к IPA продукции in vivo в желудочно-кишечном тракте достаточно для введения IPA в кровоток хозяина. Кроме того, другим животным GF внутрибрюшинно вводили либо IPA (в дозе 10, 20 или 40 мг/кг), либо стерильный носитель PBS, и с течением времени измеряли концентрации IPA в их сыворотке. Как видно из Таблицы S3, высокие уровни IPA в сыворотке, наблюдаемые через 1 час после инъекции, снизились более чем на 90% в течение 5 часов, показывая, что IPA быстро выводится из крови и что его присутствие в сыворотке конвенированных животных должно быть результатом постоянного продукция одного или более видов бактерий, связанных с кишечником млекопитающих.
    Диаграмма метаболизма ИПА
  7. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Чжан Л.С., Дэвис СС (апрель 2016 г.). «Микробный метаболизм пищевых компонентов в биоактивные метаболиты: возможности для новых терапевтических вмешательств» . Геном Мед . 8 (1): 46. дои : 10.1186/s13073-016-0296-x . ПМЦ   4840492 . ПМИД   27102537 . Лактобактерии виды. превращают триптофан в индол-3-альдегид (I3A) с помощью неидентифицированных ферментов [125]. Clostridium sporogenes превращают триптофан в IPA [6], вероятно, посредством триптофандезаминазы. ... IPA также эффективно удаляет гидроксильные радикалы.
    Таблица 2. Микробные метаболиты: их синтез, механизмы действия и влияние на здоровье и болезни.
    Рисунок 1: Молекулярные механизмы действия индола и его метаболитов на физиологию и заболевание хозяина.
  8. ^ Jump up to: а б Эттвуд Дж., Ли Д., Пачеко Д., Тавендейл М. (июнь 2006 г.). «Продуцирование индольных соединений рубцовыми бактериями, выделенными от пасущихся жвачных животных» . Журнал прикладной микробиологии . 100 (6): 1261–1271. дои : 10.1111/j.1365-2672.2006.02896.x . ПМИД   16696673 . S2CID   35673610 .
  9. ^ Jump up to: а б с д и Чаан Ю.Дж., Поггелер Б., Омар Р.А., Чейн Д.Г., Франджионе Б., Гисо Дж., Папполла М.А. (июль 1999 г.). «Мощные нейропротекторные свойства против бета-амилоида болезни Альцгеймера за счет эндогенной индольной структуры, связанной с мелатонином, индол-3-пропионовой кислоты» . Ж. Биол. Хим . 274 (31): 21937–21942. дои : 10.1074/jbc.274.31.21937 . ПМИД   10419516 . S2CID   6630247 . [Индол-3-пропионовая кислота (IPA)] ранее была идентифицирована в плазме и спинномозговой жидкости человека, но ее функции неизвестны. ... В экспериментах по кинетической конкуренции с использованием агентов, улавливающих свободные радикалы, способность IPA улавливать гидроксильные радикалы превышала способность мелатонина, индоламина, который считается самым мощным природным поглотителем свободных радикалов. В отличие от других антиоксидантов, IPA не превращался в реакционноспособные интермедиаты с прооксидантной активностью.
  10. ^ Райтер Р.Дж., Герреро Х.М., Гарсия Х.Дж., Акунья-Кастровьехо Д. (ноябрь 1998 г.). «Активные промежуточные соединения кислорода, молекулярные повреждения и старение. Связь с мелатонином». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 854 (1): 410–424. Бибкод : 1998NYASA.854..410R . дои : 10.1111/j.1749-6632.1998.tb09920.x . ПМИД   9928448 . S2CID   29333394 .
  11. ^ де Мелло В.Д., Паананен Дж., Линдстрем Дж., Ланкинен М.А., Ши Л., Куусисто Дж. и др. (апрель 2017 г.). «По данным финского исследования по профилактике диабета, индолпропионовая кислота и новые липидные метаболиты связаны с более низким риском развития диабета 2 типа» . Научные отчеты . 7 : 46337. Бибкод : 2017NatSR...746337D . дои : 10.1038/srep46337 . ПМЦ   5387722 . ПМИД   28397877 .
  12. ^ Туомайнен М., Линдстрем Дж., Лехтонен М., Ауриола С., Пихлаямяки Дж., Пелтонен М. и др. (май 2018 г.). «Связь сывороточной индолпропионовой кислоты, метаболита кишечной микробиоты, с диабетом 2 типа и вялотекущим воспалением у лиц из группы высокого риска» . Питание и диабет . 8 (1): 35. дои : 10.1038/s41387-018-0046-9 . ПМЦ   5968030 . ПМИД   29795366 .
  13. ^ Кестхей Д., Троост Ф.Дж., Масле А.А. (декабрь 2009 г.). «Понимание роли метаболизма триптофана и серотонина в желудочно-кишечной функции». Нейрогастроэнтерология и моторика . 21 (12): 1239–1249. дои : 10.1111/j.1365-2982.2009.01370.x . ПМИД   19650771 . S2CID   23568813 . Индолилпропионовая кислота может далее превращаться в печени или почках в индолилакриловую кислоту (IAcrA) и конъюгироваться с глицином с образованием индолилакрилоилглицина (IAcrGly). ... Кроме того, было доказано, что индолилпропионовая кислота является мощным антиоксидантом и в настоящее время исследуется как возможное средство лечения болезни Альцгеймера. 40
  14. ^ Поеггелер Б., Самбамурти К., Сидлак С.Л., Перри Г., Смит М.А., Папполла М.А. (апрель 2010 г.). «Новый эндогенный индол защищает митохондрии грызунов и продлевает продолжительность жизни коловраток» . ПЛОС ОДИН . 5 (4): е10206. Бибкод : 2010PLoSO...510206P . дои : 10.1371/journal.pone.0010206 . ПМЦ   2858081 . ПМИД   20421998 .
  15. ^ Карбовник М., Райтер Р.Дж., Гарсия Дж.Дж., Кабрера Дж., Буркхардт С., Осуна С., Левински А. (2001). «Индол-3-пропионовая кислота, молекула, родственная мелатонину, защищает микросомальные мембраны печени от окислительного повреждения, вызванного железом: значение для уменьшения рака». Журнал клеточной биохимии . 81 (3): 507–513. doi : 10.1002/1097-4644(20010601)81:3<507::AID-JCB1064>3.0.CO;2-M . ПМИД   11255233 . S2CID   27462000 .
  16. ^ Райтер Р.Дж., Тан Д.С., Осуна С., Гитто Э. (2000). «Действие мелатонина в снижении окислительного стресса. Обзор». Журнал биомедицинской науки . 7 (6): 444–458. дои : 10.1007/bf02253360 . ПМИД   11060493 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 7abcb0bb2ccd0feeb45116de8a22776f__1722155760
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/7a/6f/7abcb0bb2ccd0feeb45116de8a22776f.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
3-Indolepropionic acid - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)