Arginina este precursorul oxidului azotic (NO) și s-au demonstrat căile hipotalamice secretoare de NO în care arginina servește la generarea de NO, un neurotransmițător gazos;

prezentare

Termeni asociați:

  • Glicină
  • Histonă
  • Peptidă
  • Lizină
  • Oxid de azot
  • C-Terminus
  • N-Terminus
  • Gene imbricate
  • Metilare
  • Mutaţie

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Arginina

Vance L. Albaugh, Adrian Barbul și Modulul de referință în științele vieții, 2017

Arginina

Arginina (acid 2-amino-5-guanidinovaleric) este unul dintre cei 20 de aminoacizi care sunt codificați ca parte a sintezei proteinelor ribozomale la om. În afară de a fi o componentă structurală a multor proteine, arginina îndeplinește, de asemenea, o serie de alte roluri în organism care o fac vitală pentru sănătatea generală. Arginina și metabolismul acesteia au fost din ce în ce mai recunoscute ca potențiale ținte terapeutice într-o serie de stări de boală în ultimele decenii, în special bolile cardiovasculare (Pernow și Jung, 2013), vindecarea rănilor (Kirk și colab., 1993; Witte și colab., 2002), precum și cancerul (Albaugh și colab., 2016; Delage și colab., 2010; Feun și colab., 2015).

Pentru ce se folosește arginina în corp?

Arginina este utilizată pentru o serie de procese biologice, inclusiv pentru a fi disponibilă pentru a fi împărțită în intermediari chimici care completează ciclul Krebs. Pe lângă acest important rol anaplerotic prin conversie în glutamat și ulterior alfa-ceto-glutarat (Owen și colab., 2002), arginina este un substrat necesar la om ca intermediar al ciclului ureei. Ciclul ureei, probabil cea mai cunoscută cale metabolică, implică arginina ca purtător al deșeurilor azotate. Etapa finală în această cale este catalizată de enzima arginază (ARG), transformând arginina în ornitină și uree; acest lucru permite ureei să fie disponibilă pentru excreție și regenerează ornitina pentru a reintroduce ciclul. Este important de reținut că o serie de manuale afirmă în mod eronat că o cantitate semnificativă de arginină provine din sinteza sa prin ciclul ureei. Acest lucru este departe de a fi cazul, deoarece studiile au demonstrat că nu există o sinteză netă a argininei de către ficat (Morris, 2009).

Arginina joacă o serie de alte funcții biologice vitale. Are un rol în echilibrul acid/bazic, care nu este bine apreciat clinic, dar ciclul ureei este o sursă semnificativă de consum de bicarbonat (Häussinger, 1986) și critic pentru menținerea homeostaziei acidă/bazică (Häussinger și colab., 1984). În plus, arginina este extrem de importantă pentru proliferarea celulelor T (Efron și colab., 1991) și acționează ca un substrat pentru producerea de oxid nitric (NO), care este esențial pentru răspunsul imun al gazdei și pentru apărare (Tong și Barbul, 2004). Arginina este, de asemenea, un element important pentru sinteza colagenului, care este o parte critică a vindecării rănilor la mamifere (Barbul, 2008). O altă funcție notabilă a argininei este contribuția sa la sinteza NO de către celulele endoteliale vasculare care reglează tonusul vascular și funcția cardiovasculară (Luiking și colab., 2012).

De unde vine arginina?

Arginina disponibilă biologic provine din trei surse: (1) reciclarea aminoacizilor din transformarea normală a proteinelor celulare, (2) aportul alimentar și (3) sinteza de novo din compuși precursori ai argininei. Corpul uman exprimă enzime capabile să sintetizeze arginina endogen și, prin urmare, nu este un aminoacid esențial care trebuie obținut din dietă (Morris, 2006; Sidney și Morris, 2007). Cu toate acestea, în perioadele de stres și creștere rapidă, necesitățile de arginină pot fi semnificativ crescute, ceea ce face necesară furnizarea exogenă de arginină. Astfel, arginina este clasificată ca un aminoacid esențial condiționat.

Majoritatea argininei pentru cerințele metabolice ale gazdei în stările non-stresate este obținută endogen, în mare parte, din transformarea proteinelor. Studiile au arătat că concentrațiile circulante de arginină sunt puternic influențate de rotirea proteinelor, deoarece nu există o contribuție semnificativă prin sinteza de novo. Aportul normal de arginină din dietă, în absența suplimentării, contribuie cu aproximativ 20-25% din necesarul total de arginină (Zhou și Martindale, 2007). Există o serie de alimente care sunt deosebit de bogate în arginină, cum ar fi fructe de mare, pepene verde, nuci (Ros, 2015), semințe, alge, carne roșie, concentrat de proteine ​​din orez și izolat de proteine ​​din soia (Hu și colab., 1998; King ). și colab., 2008; Visek 1986). Pepenele verde conține, de asemenea, cantități mari de citrulină și un precursor biosintetic al argininei.

Arginina poate fi sintetizată și din alți precursori ai aminoacizilor. Această sinteză endogenă apare ca urmare a conversiei prolinei, glutamatului/glutaminei, precum și a aminoacidului citrulinic neproteinogen, care poate fi transformat în arginină prin fluxul de organ în organ și în metabolism și prin intestin și rinichi denumit „intestin -axa renală. ” Expresia enzimelor necesare pentru unele dintre aceste conversii este însă limitată doar la anumite țesuturi. La omul adult, sinteza de novo a argininei reprezintă aproximativ 10-15% din producția bazală de arginină (Luiking și colab., 2012).

Arginina

Martin Kohlmeier, în Nutrient Metabolism, 2003

Regulament

Informațiile despre evenimentele de reglementare din homeostazia Arg sunt încă foarte incomplete. Controlul aportului alimentar, precum și distribuția diferențiată la ficat și alte țesuturi contribuie la o aprovizionare constantă pentru funcțiile vitale și la evitarea excesului.

Selecția alimentelor poate fi influențată de conținutul lor de Arg, așa cum sugerează observațiile la șobolani (Yamamoto și Muramatsu, 1987). S-a raportat că subiecții cu citrullinemie, o eroare înnăscută de sinteză a argininei, doresc fasole, mazăre și arahide, care au un conținut ridicat de arginină (Walser, 1983); această observație ar putea fi un alt indiciu al unui fel de control de feedback al aportului de Arg.

Arg potențează secreția de insulină indusă de glucoză (Thams și Capito, 1999), care la rândul său îndepărtează Arg de la utilizare pentru gluconeogeneză și spre utilizare pentru sinteza proteinelor. Rata sintezei endogene de Arg pare să fie puțin afectată de nivelurile de aport (Castillo și colab., 1994). Citokinele inflamatorii și endotoxinele care acționează asupra transportorilor de sistem y + sporesc absorbția Arg în anumite țesuturi. Acest sistem este exprimat doar la un nivel scăzut în hepatocite, dar puternic indus de citokine (Kakuda și colab., 1998). Controlul expresiei CAT-2 indică nivelul de complexitate la locul de muncă. Nu numai că această genă codifică două izoforme distincte (CAT-2 și CAT-2 A) cu o diferență de zece ori în afinitatea de legare a substratului, dar are și patru promotori complet funcționali separați, care permit un răspuns diferențial la un anumit stimulent și colab., 1998).

Arginina

Studii medicamentoase

Studii controlate cu placebo

Poliuria

Mitchell L. Halperin MD, FRCPC,. Marc B. Goldstein MD, FRCPC, în Fiziologia Fluidelor, Electrolitelor și Acid-Baza (Ediția a patra), 2010

Evenimente în ficat

Arginina este livrată în ficat după digestia proteinelor alimentare urmată de absorbția aminoacizilor în intestinul subțire. În timp ce trece prin enterocite, 40% din arginina din dietă este catabolizată. Prin urmare, ficatul este furnizat cu un amestec de aminoacizi săraci în arginină plus un precursor al argininei (ornitină) dacă ficatul trebuie să sintetizeze mai multă arginină. Destinele majore ale argininei în hepatocite sunt sinteza proteinelor și hidroliza acesteia prin arginaza hepatică pentru a produce uree. Efectul net al acestui lucru este de a se asigura că există foarte puțină intrare de arginină liberă în circulația sistemică (a se vedea nota de marjă).

Metabolismul proteinelor și aminoacizilor

Arginina

Arginina participă la o serie de căi metabolice în funcție de tipul celulei. Este sintetizat ca intermediar în calea ciclului ureei și este, de asemenea, obținut din proteinele dietetice. Un număr de metaboliți cheie, cum ar fi oxidul nitric, fosfocreatina, spermina și ornitina, sunt derivați din arginină. În timpul creșterii și dezvoltării normale, în anumite condiții patologice (de exemplu, disfuncție endotelială) și dacă producția endogenă de arginină este insuficientă, poate fi necesar un supliment alimentar de arginină. Astfel, arginina este considerată un aminoacid semi-esențial.

Efectele celulare și fiziologice ale argininei la seniori

Abstract

Arginina este un aminoacid esențial condiționat, care joacă o serie de roluri critice în sănătatea și bolile umane. De când a descoperit că arginina este sursa de azot pentru oxidul nitric, cercetările biomedicale s-au concentrat intens asupra acesteia și asupra efectelor sale vasodilatatoare. Cu toate acestea, alte lucrări recente au evidențiat nu numai aceste beneficii cardiovasculare potențiale ale argininei și ale metaboliților săi, ci și progresele în cunoștințele despre biochimia argininei, traficul de organe și organe și studiile clinice care examinează rolul argininei ca modalitate terapeutică varietate de stări de boală. Aceste progrese, împreună cu o revizuire cuprinzătoare a biochimiei și fiziologiei argininei, sunt revizuite în cadrul acestui capitol și vizează evidențierea acestui domeniu robust al cercetării medicale.

Epigenetica și bolile autoimune

Metilarea argininei

Arginina poate fi, de asemenea, metilată/demetilată de enzime specifice (Chen și colab., 1999). S-a demonstrat că metilarea reziduului 3 de arginină pe histona H4 (H4R3) și arginina 17 pe histona H3 (H3R17) induce activarea genei. În mod remarcabil, ocuparea argininei metiltransferazei-1 asociate coactivatorului (CARM1), cunoscută pentru îmbunătățirea activării transcripționale de către receptorii nucleari, împreună cu metilarea histonei H3-R17 și citrullinarea sunt reglementate la promotorii genelor inflamatorii din monocite, sugerând astfel un rol nou pentru modificările histonei argininei în bolile inflamatorii (Miao și colab., 2006). Prin urmare, similar cu metilarea cu histon lizină, interesul pentru metilarea histon argininei crește. Pe baza cunoștințelor actuale, starea de modificare a histonelor H3-R17 în celule poate exista în cel puțin trei moduri: arginină, arginină metilată și arginină citrullinată. Semnificația biologică a celor trei moduri sau „codul H3-R17” apare încet, dar necesită mai multe investigații. Se pare că metilarea H3-R17 este asociată cu activarea genelor și că citrullinarea H3 arginină ar putea fi asociată cu reprimarea receptorilor nucleari și a genelor reglementate de NF-κB. Acest lucru ar putea sugera conexiuni suplimentare între markerii epigenetici ai argininei și bolile umane.

Arginina și citrulina ca nutrienți

S.N. Kaore, Navinchandra M. Kaore și Nutraceuticals, 2016

Preparate de arginină: capsulă (500 mg), comprimate SR (350 mg)

Preparate de citrulină: capsulă (0,5 g, 1 g), pulbere (100 g, 300 g)

Combinații: Capsule, arginină 500 mg + citrulină 250 mg a.

Comprimat, arginină 500 mg + citrulină 250 mg

Comprimat, arginină 750 mg + citrulină 250 mg

Fortificare cu vitamine (pulbere): Arginină 5 g + citrulină 1 g (îmbogățit cu vitaminele C, D, K, acid folic, B12)

Infuzie: conține arginină 5 g + citrulină 1 g

Expresii de citrullinemie în culturile de fibroblaste cutanate

T.A. Tedesco, W.J. Mellman, în Tissue Culture, 1973

STUDII DE CREȘTERE

Arginina (sau citrulina) este esențială pentru multiplicarea fibroblastelor pielii umane. Rata de creștere a numărului de celule martor este aceeași indiferent dacă mediul conține citrulină 0,2 m M sau arginină 0,2 mM. Celulele citrullinemice (CCL 76) nu se înmulțesc atunci când citrulina este substituită cu arginină. Nu există nicio diferență între culturile replicate de celule citrullinemice incubate în mediu fără arginină cu sau fără citrulină suplimentară.

Deoarece serul este esențial pentru înmulțirea celulelor fibroblaste ale pielii umane, este posibil ca serul să fie dializat dacă urmează să fie utilizat în experimente genetice cu celule citrullinemice, unde capacitatea de a utiliza citrulina este utilizată selectiv. Serul de vițel fetal conține aproximativ 20-40 μM arginină.

Creșterea celulelor pe diferite medii experimentale poate fi estimată fie prin determinarea numărului de celule, fie prin determinarea proteinelor sau a ADN-ului.

Publicații recomandate:

  • Jurnalul de biologie moleculară
  • Despre ScienceDirect
  • Acces de la distanță
  • Cărucior de cumpărături
  • Face publicitate
  • Contact și asistență
  • Termeni si conditii
  • Politica de Confidențialitate

Folosim cookie-uri pentru a ne oferi și îmbunătăți serviciile și pentru a adapta conținutul și reclamele. Continuând sunteți de acord cu utilizarea cookie-urilor .