Н-АЦЕТИЛ ЦИСТЕЙН, НАЙМОЙЛИВИЙ АНТИОКСИДАНТ
Н-АЦЕТИЛ ЦИСТЕЙН, НАЙМОЙЛИВИЙ АНТИОКСИДАНТ
Напевно багато з вас чули про молекулу N-ацетилцистеїну, оскільки вона широко використовується як муколітичний препарат, тобто препарат, спрямований на розрідження слизу дихальних шляхів. Ми можемо знайти його у вигляді шипучих таблеток або як інгредієнт протигрипозних препаратів (мова йде про знаменитий Флуімуціл).
Багато з вас, напевно, не знають, як це діє як антиоксидант, і ми, можливо, говоримо про це одна з найпотужніших антиоксидантних молекул якому, звичайно, ми можемо надати корисне терапевтичне застосування.
ЯК І ЧОМУ МИ ІРЖЕМО?
Перш ніж заглибитися в суть справи, необхідно трохи знати про те, як організм працює щодо явищ клітинного окислення.
Клітинне окислення - це природний процес, який бере участь у старінні. Ми говоримо про природні процеси, що відбуваються у фізіологічних умовах і є результатом різних хімічних реакцій, що відбуваються в нашому організмі.
Але це також правда, що це старіння можна модулювати, оскільки воно може відбуватися більш посиленим чином як наслідок патологій, впливу навколишнього середовища, способу життя ...
Окислювальні процеси зумовлені хімічні реакції які постійно трапляються в нашому тілі, в якому серія вільні радикали, які визначаються як хімічні види з непарним електроном. Ці види дуже реактивні, і їх неможливо виділити, тому вони, як правило, швидко реагують з іншими молекулами, спричиняючи пошкодження клітин, що несе за собою такі явища, як руйнування клітинних мембран, зміни ДНК із появою мутацій, інактивація ферментів та білка зміни.
Виробляються вільні радикали як наслідок присутності кисню (O2), яка є життєво важливою молекулою і відповідає за клітинне окислення шляхом утворення активні форми кисню (АФК).
Ось хімічна частина, яка може трохи заплутати, тому я перейду до суті. Кисень діє як акцептор електронів на кінці дихального ланцюга мітохондрій, тобто останнє місце, де сходиться метаболізм макроелементів. Крім того, його можна знайти в інших структурах і частинах клітини, що виконують ту саму функцію.
Рисунок 1: Механізм утворення активних форм кисню (АФК) (Avedaño et al., 2015).
Приймаючи електрон, кисень перетворюється на аніон супероксидний радикал (O2 з непарним електроном). Повторно приймаючи інший електрон або під дією ферменту супероксиддисмутази, цей супероксидний радикальний аніон перетворюється в аніон пероксиду (O2 з двома неспареними електронами), що у внутрішньому клітинному середовищі перетворюється на киснену воду або перекис водню (H2O2). Що відбувається, так це те, що пероксид водню під дією енергії або дією супероксидного радикального аніона генерує гідроксильний радикал (OH-), один з найбільш токсичних продуктів, який дуже добре дифундує по всіх тканинах і надзвичайно реактивний.
На щастя, організм має захисні механізми для знищення перекису водню, такі як ферменти каталаза та глутатіонпероксидаза, і мінімізують шкоду.
В принципі, утворення цього гідроксильного радикала відбувається повільно, але наявність катіонів металів, таких як залізо, прискорює утворення гідроксильних радикалів. Цей процес називається Реакція Фентона.
Рисунок 2: Реакція Фентона. Утворення вільних радикалів у присутності катіонів металів. (Авеняньо та ін., 2015).
У мене є дві новини:
• Погана новина полягає в тому, що цих катіонів металів, про які ми говорили раніше, відносно багато в нашому організмі, тому вони можуть швидше викликати утворення вільних радикалів.
• Доброю новиною є те, що, на щастя, наше тіло наділене низкою механізмів, що беруть участь у нейтралізації цих активних форм кисню (АФК), а також спеціалізованими системами для відновлення пошкоджених структур (клітинних мембран, ДНК, білків), а також як при елімінації білків, які неможливо відновити (комплекс убиквітин-протеасома).
Плюс, ці захисні сили можна зміцнити, забезпечуючи поживними речовинами які містять певні продукти, переважно фрукти та овочі, такі як альфа-токоферол, поліфеноли, бета-каротини ... Насправді, деякі вітаміни, такі як вітамін Е та вітамін С, здатні зупинити процеси перекисного окислення ліпідів, що відбуваються в мембран клітини в присутності цих радикалів.
Однак ці ремонтні механізми поступово зношуються. Цей факт, разом із накопиченням пошкоджених молекул, приносить із собою явища старіння і безпосередньо rпов’язані з появою захворювань, пов’язаних з окислювальним стресом такі як деякі типи раку (Sosa et al., 2013), аберації в нервовій системі, пошкодження серцевої тканини ... (Thanan et al., 2014 & Wang et al., 2014)
АНТИОКСИДАНТИ ДЛЯ БОРОТЬБИ
Була розроблена серія молекул, які мають подвійну антиоксидантну дію: запобігають окисленню шляхом хелатування катіонів металів та уловлювання вільних радикалів. Сюди входять пеніциламін (застосовується для лікування ревматоїдного артриту), MESNA (використовується як уропротекторний засіб у хіміотерапії, пов’язаній з циклофосфамідом для запобігання геморагічного циститу) та наш дорогоцінний N-ацетилцистеїн.
N-ацетилцистеїн або NAC - це препарат, який має наступну структуру (справа на рис.), з наявністю вільної меркапто-групи (SH), яка відповідатиме за її терапевтичні дії.
Його муколітична дія Це обумовлено його здатністю руйнувати дисульфідні містки (S-S сірчаний зв’язок), які існують у бронхіальному секреті (зменшуючи дію в окисно-відновних реакціях). Таким чином, бронхіальний секрет стає менш в’язким і дозволяється їх виділення. Це пов’язано з цитопротекторним ефектом, який він надає при САП у пацієнтів із хронічним бронхітом (Cazzola et al., 2015 & Stey et al., 2000). Однак важливо зазначити, що він протипоказаний пацієнтам із хронічною дихальною недостатністю, оскільки його вживання може збільшити бронхіальний секрет.
Крім того, НАК має подвійна антиоксидантна дія. З одного боку, це діє як антиоксидант, що припиняє радикальний ланцюг, тобто він здатний реагувати із вільними радикалами до того, як вони вступають у реакцію з будь-якою структурою в організмі (Avendaño et al., 2015). Таким чином, ми запобігаємо пошкодженню клітинних структур, а також поширенню генезису радикалів, який досить часто виникає після їх виникнення.
Коли вільні радикали реагують на це, це правда, що NAC утворюється і, в свою чергу, перетворюється на радикальний (-S) Це повністю відрізняється від попереднього, оскільки радикальний НАК буде набагато стабільнішим (мало реактивним) з двох причин: перша, оскільки великий розмір атома сірки, що дозволяє йому утримувати електронний заряд, а друга - через легкість, з якою сам радикал інактивується шляхом утворення димерів через дисульфідні мости.
Рисунок 3: Радикальне утворення в меркапто-групі та нейтралізація радикала, утвореного димеризацією (Avendaño et al., 2015).
З іншого боку, це діє як профілактичний антиоксидант оскільки меркапто- і карбонові групи здатні координуватися з діючими катіонами металів, а також хелатуючий агент і уникнення швидкого утворення радикалів за допомогою реакції Фентона.
З іншого боку, слід зазначити, що NAC нагадує глутатіон, це головний детоксикуючий антиоксидант клітини. Це буде втручатися, серед іншого, у фази II реакцій метаболізму, сприяючи виведенню токсинів та речовин різної природи завдяки своїй нуклеофільній природі завдяки присутності меркапто-групи (-SH) (Rushworth et al., 2014) . З цієї причини NAC використовується як протиотрута при деяких отруєннях, таких як парацетамол.
Парацетамол у своєму розкладанні генерує ряд токсичних метаболітів, які, насамперед, нейтралізуються глутатіоном. Однак, коли це виснажується, NAC може чинити таку ж дію, як сам глутатіон. Існує конкретний протокол отруєння парацетамолом, який ви можете знайти на веб-сайті, який я надаю в кінці статті (Vademecum онлайн).
ПЕРЕВАГИ НАК
НАК пропонує нам більший захист від окисного стресу утворюється як продукт хімічних реакцій, які відбуваються природним шляхом і постійно в нашому організмі.
Таким чином, він є захисним фактором проти розвитку захворювань, пов’язаних з цим окислювальним стресом, таких як рак, катаракта (Park et al., 2015), цукровий діабет (Zorrilla et al., 1999), атеросклероз (Carbonell et al., 2010), пошкодження печінки (Lasram et al., 2014) ... оскільки додатково ми значно зменшимо шкоду, заподіяну вільними радикалами, що утворюються на макромолекулах, таких як мембранні фосфоліпіди, ДНК та білки (Zorrilla et al., 2002). зменшити секрецію молекул, що беруть участь у запальних процесах, які також сприяють пошкодженню клітин/тканин. Ця подвійна антиоксидантно-протизапальна дія відіграє важливу роль у лікуванні нейродегенеративних захворювань, таких як хвороба Паркінсона та Альцгеймера (Senol et al., 2014).
Що ще, серйозних побічних ефектів не зафіксовано, лише деякі поодинокі реакції легкого та тимчасового характеру, найбільш частими є шлунково-кишкові реакції, такі як нудота, блювота та діарея. Деякі реакції гіперчутливості у вигляді кропив'янки та бронхоспазму можуть іноді проявлятися у осіб, які страждають алергією на препарат. У цьому випадку було б явне протипоказання до його застосування.
Тератогенні, мутагенні або канцерогенні реакції не описані, саме тому він вважається досить безпечним препаратом з низькою токсичністю. Очевидно, що в межах встановленого діапазону доз, давайте не будемо звірами і прийматиме нескінченні шипучі таблетки на день, оскільки ефект, якого ми хочемо досягти, достатній із встановленою дозою:
Бібліографія та посилання
• Academia Alpe (2016). Блок 11: Розробка ліків на основі радикальної хімії. Антиоксидантна терапія, 15-22.
• Кабісколь, Е. (2014). Наука про розповсюдження SEBBM у вас під рукою.
• Carbonell, N., Sanjuán, R., Blasco, M., Jordá, Á., & Miguel, A. (2010). N-ацетилцистеїн: короткочасна клінічна користь після коронарної ангіографії у ниркових пацієнтів з високим ризиком. Іспанський журнал кардіології, 63 (1), 12-19.
• Cazzola, M., Calzetta, L., Page, C., Jardim, J., Chuchalin, A. G., Rogliani, P., & Matera, M. G. (2015). Вплив N-ацетилцистеїну на хронічний бронхіт або загострення ХОЗЛ: мета-аналіз. Європейський респіраторний огляд, 24 (137), 451-461.
• Kern Pharma (2017). Упаковка Ацетилцистеїн 600 мг, шипучі таблетки EFG всередину.
• Lasram, M. M., Lamine, A. J., Dhouib, I. B., Bouzid, K., Annabi, A., Belhadjhmida, N.,… & Gharbi, N. (2014). Антиоксидантна та протизапальна дія N-ацетилцистеїну проти індукованих малатіоном пошкоджень печінки та імунотоксичності у щурів. Науки про життя, 107 (1), 50-58.
• Моліна-Ередія, Ф. П. (2012). Темна сторона кисню.
• Oxilia, R. M. (2014). Окислювальний стрес та антиоксидантна захисна система. Журнал Інституту тропічної медицини, 5 (2), 23-27.
• Парк, Дж. Х., Кан, С. С., Кім, Дж. Й., і Чах, Х. (2015). Антиоксидант N-ацетилцистеїн пригнічує запальні та апоптотичні процеси в епітеліальних клітинах кон'юнктиви людини в середовищі з високим вмістом глюкози Вплив NAC на кон'юнктиву в середовищі з високим вмістом глюкози. Слідча офтальмологія та візуальна наука, 56 (9), 5614-5621.
• Королівська іспанська фармакопея, 5-е видання (2015).
• Rushworth, G. F., & Megson, I. L. (2014). Існуючі та потенційні терапевтичні застосування N-ацетилцистеїну: необхідність перетворення на внутрішньоклітинний глутатіон для отримання антиоксидантних переваг. Фармакологія та терапія, 141 (2), 150-159.
• Самуні Ю., Гольдштейн С., Дін О.М., Берк М. (2013). Хімія та біологічна активність N-ацетилцистеїну. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Загальні суб'єкти, 1830 (8), 4117-4129.
• olenol, N., Nazıroğlu, M., & Yürüker, V. (2014). N-ацетилцистеїн та селен модулюють окислювальний стрес, значення антиоксидантів вітамінів та цитокінів у щурів, що спричинені черепно-мозковою травмою. Нейрохімічні дослідження, 39 (4), 685-692.
• Соса, В., Моліне, Т., Сомоза, Р., Пауччі, Р., Кондох, Х., і Л.Леонарт, М. Є. (2013). Окислювальний стрес та рак: огляд. Огляди досліджень старіння, 12 (1), 376-390.
• Stey, C., Steurer, J., Bachmann, S., Medici, T. C., & Tramer, M. R. (2000). Вплив перорального N-ацетилцистеїну при хронічному бронхіті: кількісний систематичний огляд. Європейський респіраторний журнал, 16 (2), 253-262.
• Thanan, R., Oikawa, S., Hiraku, Y., Ohnishi, S., Ma, N., Pinlaor, S., ... & Murata, M. (2014). Окислювальний стрес та його значна роль у нейродегенеративних захворюваннях та раку. Міжнародний журнал молекулярних наук, 16 (1), 193-217.
• Ван, X., Ван, В., Лі, Л., Перрі, Г., Лі, Х. Г., і Чжу, X. (2014). Оксидативний стрес та дисфункція мітохондрій при хворобі Альцгеймера. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Молекулярна основа хвороби, 1842 (8), 1240-1247.
• Zorrilla, A., & Fernández, A. (1999). Цукровий діабет та окислювальний стрес. Біохімія, 24 (3), 75-9.
• Зоррілла Гарсія, А. Е. (2002). Старіння та окислювальний стрес. Кубинський журнал біомедичних досліджень, 21 (3), 178-185.