Serine funkcije. Serene

Hemikalije koje sadrže strukturne komponente karboksilne kiseline i molekula amina nazivaju se aminokiseline. Ovo je opšti naziv za grupu organskih jedinjenja koja sadrže ugljikovodični lanac, karboksilnu grupu (-COOH) i amino grupu (-NH2). Njihovi prekursori su karboksilne kiseline, a molekule u kojima je vodik na prvom atomu ugljika zamijenjen amino grupom nazivaju se alfa-aminokiseline.

Samo 20 aminokiselina je vrijedno za enzimske reakcije biosinteze koje se odvijaju u tijelu svih živih bića. Ove supstance se nazivaju standardne aminokiseline. Postoje i nestandardne aminokiseline koje su uključene u neke posebne proteinske molekule. Ne nalaze se svuda, iako obavljaju važnu funkciju u divljini. Vjerovatno su radikali ovih kiselina modificirani nakon biosinteze.

Opće informacije i lista supstanci

Poznate su dvije velike grupe aminokiselina koje su izolirane zbog obrasca njihovog prisustva u prirodi. Konkretno, postoji 20 standardnih aminokiselina i 26 nestandardnih aminokiselina. Prvi se nalaze u sastavu proteina bilo kojeg živog organizma, dok su drugi specifični za pojedinačne žive organizme.

20 standardnih aminokiselina podijeljeno je u 2 tipa ovisno o sposobnosti da se sintetiziraju u ljudskom tijelu. One su zamjenjive, koje se u ljudskim stanicama mogu formirati od prekursora, i nezamjenjive, za čiju sintezu ne postoje enzimski sistemi ili supstrat. Neesencijalne aminokiseline možda nisu prisutne u hrani, jer njihovo tijelo može sintetizirati, dopunjavajući njihovu količinu ako je potrebno. Esencijalne aminokiseline tijelo ne može dobiti sam, pa se stoga moraju unositi hranom.

Biohemičari su odredili nazive aminokiselina iz grupe esencijalnih. Ukupno ih je poznato 8:

• metionin;
• treonin;
• izoleucin;
• leucin;
• fenilalanin;
• triptofan;
• valin;
• lizin;
• histidin je također često uključen ovdje.

To su tvari s različitom strukturom ugljikovodičnih radikala, ali uvijek sa prisustvom karboksilne grupe i amino grupe na alfa C atomu.

U grupi neesencijalnih aminokiselina nalazi se 11 supstanci:

• alanin;
• glicin;
• arginin;
• asparagin;
• asparaginska kiselina;
• cistein;
• glutaminska kiselina;
• glutamin;
• prolin;
• serin;
• tirozin.

U osnovi, njihova hemijska struktura je jednostavnija od esencijalnih, pa je njihova sinteza lakša za organizam. Većina esencijalnih aminokiselina ne može se dobiti samo zbog nedostatka supstrata, odnosno molekula prekursora, reakcijom transaminacije.

Glicin, alanin, valin

U biosintezi proteinskih molekula najčešće se koriste glicin, valin i alanin (formula svake supstance je prikazana na donjoj slici). Ove aminokiseline su najjednostavnije po hemijskoj strukturi. Supstanca glicin je najjednostavnija u klasi aminokiselina, odnosno, osim alfa atoma ugljika, spoj nema radikale. Međutim, čak i najjednostavniji molekul u strukturi igra važnu ulogu u osiguravanju života. Konkretno, porfirinski prsten hemoglobina i purinske baze se sintetiziraju iz glicina. Porfirni prsten je proteinska regija hemoglobina, dizajnirana da zadrži atome gvožđa u sastavu integralne supstance.

Glicin je uključen u osiguravanje vitalne aktivnosti mozga, djelujući kao inhibitorni medijator centralnog nervnog sistema. To znači da je više uključen u rad moždane kore - njegovog najsloženije organizovanog tkiva. Što je još važnije, glicin je supstrat za sintezu purinskih baza potrebnih za formiranje nukleotida koji kodiraju nasljedne informacije. Osim toga, glicin služi kao izvor za sintezu ostalih 20 aminokiselina, dok se i sam može formirati iz serina.

Aminokiselina alanin ima malo složeniju formulu od glicina, budući da ima metilni radikal zamijenjen jednim atomom vodika na alfa atomu ugljika tvari. Istovremeno, alanin ostaje i jedan od najčešće uključenih molekula u procese biosinteze proteina. Dio je bilo kojeg proteina u divljini.

Ne može se sintetizirati u ljudskom tijelu, valin je aminokiselina s razgranatim lancem ugljikovodika koji se sastoji od tri atoma ugljika. Izopropil radikal daje molekulu veću težinu, ali je zbog toga nemoguće pronaći supstrat za biosintezu u ćelijama ljudskih organa. Stoga se valin mora snabdjeti hranom. Prisutan je pretežno u strukturnim proteinima mišića.

Rezultati istraživanja potvrđuju da je valin neophodan za funkcionisanje centralnog nervnog sistema. Posebno, zbog svoje sposobnosti da obnovi mijelinsku ovojnicu nervnih vlakana, može se koristiti kao pomoć u liječenju multiple skleroze, ovisnosti o drogama i depresije. Nalazi se u velikim količinama u mesnim proizvodima, pirinču, sušenom grašku.

Tirozin, histidin, triptofan

U tijelu se tirozin može sintetizirati iz fenilalanina, iako se u velikim količinama snabdjeva mliječnom hranom, uglavnom svježim sirom i sirevima. Uključen u sastav kazeina - životinjskog proteina, sadržanog u višku u svježem siru i proizvodima od sira. Ključni značaj tirozina je da njegova molekula postaje supstrat za sintezu kateholamina. To su adrenalin, norepinefrin, dopamin - posrednici humoralnog sistema regulacije tjelesnih funkcija. Tirozin može brzo prodrijeti kroz krvno-moždanu barijeru, gdje se brzo pretvara u dopamin. Molekul tirozina je uključen u sintezu melanina, osiguravajući pigmentaciju kože, kose i šarenice oka.

Amino kiselina histidin dio je strukturnih i enzimskih proteina tijela, supstrat je za sintezu histamina. Potonji reguliše želučanu sekreciju, učestvuje u imunološkim reakcijama, reguliše zarastanje povreda. Histidin je esencijalna aminokiselina, a tijelo nadoknađuje svoje rezerve samo hranom.

Triptofan također ne može biti sintetiziran od strane tijela zbog složenosti njegovog ugljikovodičnog lanca. Dio je proteina i supstrat je za sintezu serotonina. Potonji je posrednik nervnog sistema, dizajniran da reguliše cikluse budnosti i sna. Triptofan i tirozin - ove nazive aminokiselina neurofiziolozi bi trebali zapamtiti, jer se iz njih sintetiziraju glavni medijatori limbičkog sistema (serotonin i dopamin), koji osiguravaju prisutnost emocija. Istovremeno, ne postoji molekularni oblik koji osigurava akumulaciju esencijalnih aminokiselina u tkivima, zbog čega one moraju biti svakodnevno prisutne u hrani. Proteinska hrana u količini od 70 grama dnevno u potpunosti zadovoljava ove potrebe organizma.

Fenilalanin, leucin i izoleucin

Fenilalanin je značajan po tome što se iz njega sintetizira aminokiselina tirozin kada joj nedostaje. Sam fenilalanin je strukturna komponenta svih proteina u prirodi. To je metabolički prekursor neurotransmitera fenetilamina, koji pruža mentalni fokus, podizanje raspoloženja i psihostimulaciju. U Ruskoj Federaciji, u koncentraciji većoj od 15%, promet ove supstance je zabranjen. Dejstvo feniletilamina je slično kao i amfetamin, ali prvi nema štetan uticaj na organizam i razlikuje se samo u razvoju mentalne zavisnosti.

Jedna od glavnih supstanci grupe aminokiselina je leucin, iz kojeg se sintetiziraju peptidni lanci bilo kojeg ljudskog proteina, uključujući enzime. Spoj, koji se koristi u svom čistom obliku, može regulirati funkcije jetre, ubrzati regeneraciju njenih stanica i osigurati podmlađivanje organizma. Stoga je leucin aminokiselina koja je dostupna u obliku lijeka. Veoma je efikasan u pomoćnom liječenju ciroze jetre, anemije, leukemije. Leucin je aminokiselina koja uvelike olakšava rehabilitaciju pacijenata nakon kemoterapije.

Izoleucin, kao i leucin, nije u stanju da se sam sintetiše u organizmu i spada u grupu neophodnih. Međutim, ova supstanca nije lijek, jer tijelo nema dovoljno potrebe za njom. U osnovi, samo jedan od njenih stereoizomera (2S,3S)-2-amino-3-metilpentanska kiselina je uključen u biosintezu.

Prolin, serin, cistein

Prolin je aminokiselina sa cikličnim ugljovodoničnim radikalom. Njegova glavna vrijednost je prisustvo ketonske grupe u lancu, zbog čega se tvar aktivno koristi u sintezi strukturnih proteina. Redukcija heterocikličkog ketona na hidroksilnu grupu sa formiranjem hidroksiprolina formira višestruke vodonične veze između kolagenih lanaca. Kao rezultat toga, niti ovog proteina su isprepletene i pružaju snažnu intermolekularnu strukturu.

Prolin je aminokiselina koja daje mehaničku čvrstoću ljudskom tkivu i njegovom skeletu. Najčešće se nalazi u kolagenu, koji je dio kostiju, hrskavice i vezivnog tkiva. Poput prolina, cistein je aminokiselina iz koje se sintetizira strukturni protein. Međutim, to nije kolagen, već grupa supstanci koje se nazivaju alfa-keratini. Oni formiraju stratum corneum kože, nokte, dio su ljuskica kose.

Supstanca serin je aminokiselina koja postoji kao optički L i D izomeri. To je zamjenjiva tvar sintetizirana iz fosfoglicerata. Serin se može formirati tokom enzimske reakcije iz glicina. Ova interakcija je reverzibilna i stoga se iz serina može formirati glicin. Glavna vrijednost potonjeg je da se enzimski proteini, odnosno njihovi aktivni centri, sintetiziraju iz serina. Serin je široko prisutan u strukturnim proteinima.

Arginin, metionin, treonin

Biohemičari su utvrdili da prekomjerna konzumacija arginina izaziva razvoj Alchajmerove bolesti. Međutim, osim negativne vrijednosti, tvar ima i vitalne funkcije za reprodukciju. Konkretno, zbog prisustva gvanidinske grupe, koja postoji u ćeliji u kationskom obliku, spoj je u stanju da formira ogromnu količinu međumolekularnih vodikovih veza. Zbog toga arginin u obliku zwitteriona stječe sposobnost vezanja za fosfatne regije molekula DNK. Rezultat interakcije je formiranje mnogih nukleoproteina - oblika pakovanja DNK. Arginin se u toku promjena pH nuklearnog matriksa ćelije može odvojiti od nukleoproteina, osiguravajući odmotavanje lanca DNK i početak translacije za biosintezu proteina.

Aminokiselina metionin u svojoj strukturi sadrži atom sumpora, zbog čega čista tvar u kristalnom obliku ima neprijatan truli miris zbog oslobađanja sumporovodika. U ljudskom tijelu metionin obavlja regenerativnu funkciju, potičući zacjeljivanje ćelijskih membrana jetre. Stoga se proizvodi u obliku aminokiselinskog preparata. Od metionina se sintetizira i drugi lijek namijenjen dijagnostici tumora. Sintetizira se zamjenom jednog atoma ugljika njegovim C11 izotopom. U ovom obliku, aktivno se akumulira u tumorskim stanicama, što omogućava određivanje veličine tumora mozga.

Za razliku od navedenih aminokiselina, treonin je od manjeg značaja: aminokiseline se iz njega ne sintetiziraju, a njegov sadržaj u tkivima je nizak. Glavna vrijednost treonina je njegovo uključivanje u sastav proteina. Ova aminokiselina nema specifične funkcije.

Asparagin, lizin, glutamin

Asparagin je uobičajena neesencijalna aminokiselina prisutna kao L izomer slatkog okusa i gorki D izomer. Tjelesni proteini nastaju iz asparagina, a oksaloacetat se sintetizira glukoneogenezom. Ova supstanca se može oksidirati u ciklusu trikarboksilne kiseline i osigurati energiju. To znači da osim strukturne, asparagin obavlja i energetsku.

Ne može se sintetizirati u ljudskom tijelu, lizin je aminokiselina sa alkalnim svojstvima. Iz njega se uglavnom sintetiziraju imuni proteini, enzimi i hormoni. Istovremeno, lizin je aminokiselina koja samostalno manifestira antivirusna sredstva protiv virusa herpesa. Međutim, supstanca se ne koristi kao lijek.

Amino kiselina glutamin prisutna je u krvi u koncentracijama koje su daleko veće od ostalih aminokiselina. Ima veliku ulogu u biohemijskim mehanizmima metabolizma azota i izlučivanja metabolita, učestvuje u sintezi nukleinskih kiselina, enzima, hormona, sposoban je da ojača imuni sistem, iako se ne koristi kao lek. Ali glutamin se široko koristi među sportašima, jer pomaže u oporavku od treninga, uklanja dušik i metabolite butirata iz krvi i mišića. Ovaj mehanizam za ubrzanje oporavka sportaša ne smatra se umjetnim i nije s pravom priznat kao doping. Štaviše, ne postoje laboratorijske metode za osudu sportista za takav doping. Glutamin je takođe prisutan u značajnim količinama u hrani.

Asparaginska i glutaminska kiselina

Asparaginske i glutaminske aminokiseline su izuzetno vrijedne za ljudski organizam zbog svojih svojstava koja aktiviraju neurotransmitere. Oni ubrzavaju prijenos informacija između neurona, osiguravajući održavanje moždanih struktura koje se nalaze ispod korteksa. U takvim strukturama važna je pouzdanost i postojanost, jer ti centri reguliraju disanje i cirkulaciju krvi. Zbog toga se u krvi nalazi ogromna količina asparaginskih i glutaminskih aminokiselina. Prostorna strukturna formula aminokiselina prikazana je na donjoj slici.

Asparaginska kiselina je uključena u sintezu uree, eliminirajući amonijak iz mozga. Značajna je tvar za održavanje visoke stope reprodukcije i obnavljanja krvnih stanica. Naravno, kod leukemije je ovaj mehanizam štetan, pa se za postizanje remisije koriste enzimski preparati koji uništavaju asparaginsku aminokiselinu.

Jedna četvrtina svih aminokiselina u tijelu je glutaminska kiselina. Ovo je neurotransmiter postsinaptičkih receptora, neophodan za sinaptički prijenos impulsa između procesa neurona. Međutim, glutaminsku kiselinu karakteriše i ekstrasinaptički način prenošenja informacija – volumetrijska neurotransmisija. Ova metoda je u osnovi pamćenja i predstavlja neurofiziološku misteriju, jer još nije razjašnjeno koji receptori određuju količinu glutamata izvan ćelije i izvan sinapsi. Međutim, pretpostavlja se da je količina supstance izvan sinapse važna za masovnu neurotransmisiju.

Hemijska struktura

Sve nestandardne i 20 standardnih aminokiselina imaju zajednički strukturni plan. Uključuje ciklički ili alifatski ugljikovodični lanac sa ili bez radikala, amino grupu na alfa atomu ugljika i karboksilnu grupu. Ugljikovodični lanac može biti bilo koji, tako da tvar ima reaktivnost aminokiselina, važna je lokacija glavnih radikala.

Amino grupa i karboksilna grupa moraju biti vezane za prvi atom ugljenika u lancu. Prema nomenklaturi prihvaćenoj u biohemiji, naziva se alfa atom. Ovo je važno za formiranje peptidne grupe - najvažnije hemijske veze, zahvaljujući kojoj protein postoji. Sa stanovišta biološke hemije, život je način postojanja proteinskih molekula. Glavna vrijednost aminokiselina je stvaranje peptidne veze. U članku je prikazana opća strukturna formula aminokiselina.

Fizička svojstva

Uprkos sličnoj strukturi lanca ugljikovodika, aminokiseline se značajno razlikuju po fizičkim svojstvima od karboksilnih kiselina. Na sobnoj temperaturi su hidrofilne kristalne supstance, lako rastvorljive u vodi. U organskom otapalu, zbog disocijacije karboksilne grupe i eliminacije protona, aminokiseline se slabo otapaju, formirajući mješavine tvari, ali ne prave otopine. Mnoge aminokiseline imaju slatki ukus, dok su karboksilne kiseline kisele.

Ova fizička svojstva su posljedica prisutnosti dvije funkcionalne kemijske grupe, zbog kojih se tvar u vodi ponaša kao otopljena sol. Pod dejstvom molekula vode, proton se odvaja od karboksilne grupe, čiji je akceptor amino grupa. Zbog pomaka u elektronskoj gustoći molekula i odsustva protona koji se slobodno kreću pH (indeks kiselosti), otopina ostaje prilično stabilna kada se dodaju kiseline ili alkalije s visokim konstantama disocijacije. To znači da aminokiseline mogu formirati slab sistem pufera, održavajući homeostazu tijela.

Važno je da modul naboja disociranog molekula aminokiseline bude nula, jer atom azota prihvata proton koji se odvoji od hidroksilne grupe. Međutim, na dušiku u otopini formira se pozitivan naboj, a na karboksilnoj grupi negativan naboj. Sposobnost disocijacije direktno zavisi od kiselosti, pa stoga postoji izoelektrična tačka za rastvore aminokiselina. Ovo je pH (indeks kiselosti) pri kojem najveći broj molekula ima nulti naboj. U tom stanju su nepomični u električnom polju i ne provode struju.

To je jedna od najvažnijih aminokiselina u ljudskom tijelu. Učestvuje u proizvodnji ćelijske energije. Prvi spomen serina vezuje se za ime E. Kramera, koji je 1865. godine izolovao ovu aminokiselinu iz svilenih niti koje je proizvodila svilena buba.

Hrana bogata serinima:

Opće karakteristike serina

Serin pripada grupi neesencijalnih aminokiselina i može se formirati od 3-fosfoglicerata. Serin ima svojstva aminokiselina i alkohola. On igra važnu ulogu u ispoljavanju katalitičke aktivnosti mnogih enzima koji cijepaju proteine.

Osim toga, ova aminokiselina aktivno je uključena u sintezu drugih aminokiselina: glicina, cisteina, metionina i triptofana. Serin postoji kao dva optička izomera - L i D.6. U procesu biohemijske transformacije u tijelu, serin se pretvara u pirogrožđanu kiselinu.

Serin se nalazi u proteinima mozga (uključujući nervni omotač). Koristi se kao hidratantna komponenta u proizvodnji kozmetičkih krema. Učestvuje u izgradnji prirodnih proteina, jača imuni sistem, obezbeđujući ga antitelima. Osim toga, uključen je u prijenos nervnih impulsa u mozak, posebno u hipotalamus.

Dnevne potrebe za serinom

Dnevna potreba za serinom za odraslu osobu je 3 grama. Serin treba uzimati između obroka. To je zbog činjenice da je u stanju povećati razinu glukoze u krvi. Treba napomenuti da je serin zamjenjiva aminokiselina, a može se formirati iz drugih aminokiselina, kao i iz natrijum 3-fosfoglicerata.

Potreba za serinom se povećava:

• s bolestima povezanim sa smanjenjem imuniteta;
• sa gubitkom pamćenja. S godinama se smanjuje sinteza serina, stoga, da bi se poboljšala mentalna aktivnost, mora se dobiti iz hrane bogate ovom aminokiselinom;
• kod bolesti tokom kojih se smanjuje proizvodnja hemoglobina;
• sa anemijom usled nedostatka gvožđa.

Potreba za serinom je smanjena:

• s epileptičnim napadima;
• sa organskim bolestima centralnog nervnog sistema;
• hronično zatajenje srca;
• sa mentalnim poremećajima koji se manifestuju anksioznošću, depresijom, manično-depresivnom psihozom itd.;
• u slučaju hroničnog zatajenja bubrega;
• sa alkoholizmom prvog i drugog stepena.

Apsorpcija serina

Serin se dobro apsorbuje. Istovremeno, on aktivno stupa u interakciju s okusnim pupoljcima, zahvaljujući čemu naš mozak dobiva potpuniju sliku o tome što točno jedemo.

Korisna svojstva serina i njegovo djelovanje na organizam

Serin reguliše nivoe kortizola u mišićima. Istovremeno, mišići zadržavaju tonus i strukturu, a također se ne uništavaju. Stvara antitela i imunoglobuline, čime se formira imuni sistem organizma.

Učestvuje u sintezi glikogena, akumulirajući ga u jetri.

Normalizira misaone procese, kao i funkcionisanje mozga.

Fosfatidilserin (poseban oblik serina) ima terapeutski učinak na metaboličke poremećaje spavanja i raspoloženja.

Interakcija sa drugim elementima:

U našem tijelu serin se može pretvoriti iz glicina i piruvata. Osim toga, postoji mogućnost obrnute reakcije, uslijed koje serin može ponovno postati piruvat. Istovremeno, serin je također uključen u izgradnju gotovo svih prirodnih proteina. Osim toga, sam serin ima sposobnost interakcije s proteinima, formirajući kompleksna jedinjenja.

Serin za ljepotu i zdravlje

Serin igra važnu ulogu u strukturiranju proteina, blagotvorno djeluje na nervni sistem, pa se može ubrojati među aminokiseline koje su našem tijelu potrebne za ljepotu. Uostalom, zdrav nervni sistem nam omogućava da se osjećamo bolje, a samim tim i da izgledamo bolje, prisustvo dovoljne količine proteina u tijelu daje koži turgor i baršunast.

α-amino-β-hidroksipropionska kiselina;2-amino-3-hidroksipropanska kiselina

Hemijska svojstva

Serin je polarni hidroksiamino kiselina . Supstanca ima dva optička izomera, L i D . D-izomer nastala od L-izomer djelovanjem specifičnog enzima serin-racemaze . Racemska formula serina: C3H7N1O3 ili HO2C-CH(NH2)CH2OH . Strukturna formula Serine je detaljnije obrađena u članku na Wikipediji. Molekularna težina jedinjenja = 105,1 grama po molu, supstanca se topi na 228 stepeni Celzijusa. U biohemiji se za označavanje određene aminokiseline koriste sljedeće skraćenice: Ser, Ser, S.

Po prvi put, agens je izoliran iz svile, jer je u proteinima ovog materijala tvar prisutna u najvećoj količini. Ovo hemijsko jedinjenje pripada klasi neesencijalnih aminokiselina, jer se može sintetizirati u ljudskom tijelu, na primjer iz glikozin – 3-fosfoglicerat . Prema svojim fizičkim svojstvima, sredstvo je bijeli kristalni prah blago kiselkastog okusa.

Supstanca aktivno sudjeluje u metaboličkim procesima koji se odvijaju u tijelu, izgradnji prirodnih proteina, sintezi drugih aminokiselina (reakcija dekarboksilacije serina). U industrijskim razmjerima, dobiva se reakcijom fermentacije. Godišnje se proizvodi oko 100-1000 tona supstance. U laboratoriji, kem. vezu možete dobiti od metil akrilat .

farmakološki efekat

metabolički .

Farmakodinamika i farmakokinetika

Serin - veoma važno amino kiseline , koji učestvuje u mnogim biološkim procesima koji se odvijaju u ljudskom tijelu. Supstanca aktivno učestvuje u reakcijama sinteze purini i pirimidini , je prekursor drugih aminokiselina - cistein , (bakterije) i ; , sfingolipidi , monoatomski ugljični fragmenti biomolekula.

Ova aminokiselina je važan katalizator za funkcionisanje različitih enzima - itd. Nakon što lijek prođe krvno-moždanu barijeru, on se metabolizira i pretvara u D-serin. Ovaj optički izomer, zauzvrat, služi kao gliotransmiter i neurotransmiter , koaktivira NMDA receptori . D-izomer je takođe snažan agonist u glutamatnih receptora (jače od glicin ).

Prodirući u tijelo, tvar se aktivno apsorbira u gastrointestinalnom traktu i prodire u sistemsku cirkulaciju, distribuirajući se kroz tkiva i organe. Lek. lijek se metabolizira deaminacijom, sa stvaranjem pirogrožđana kiselina i enzim se pretvara u D-izomer serin-racemaze . Supstanca se ne akumulira u tijelu.

Indikacije za upotrebu

Serin je propisan:

• kao dio kompleksne terapije proteinsko-energetske pothranjenosti i pothranjenosti;
• u kombinaciji sa drugim tretmanima anemija zbog nedostatka gvožđa.

Kontraindikacije

Serin je kontraindiciran u prisustvu leka na komponentama. znači i kod poremećaja metabolizma aminokiselina u organizmu.

Nuspojave

Pacijenti dobro podnose supstancu, rijetko se mogu javiti alergijske reakcije i (prilikom uzimanja tableta) neugodni simptomi iz gastrointestinalnog trakta.

Uputstvo za upotrebu (način i doziranje)

Ovisno o obliku doziranja i lijeku koji sadrži ovu tvar, primjenjuje se oralno u obliku tableta i kapsula ili intravenozno. Shemu i trajanje liječenja određuje liječnik.

Predoziranje

Predoziranje ovom aminokiselinom je praktično nemoguće, nema podataka o slučaju predoziranja serina.

Interakcija

Supstanca se dobro slaže s drugim lekom. znači, često se dodaje preparatima gvožđa ili se koristi u kombinaciji sa drugim aminokiselinama.

Uslovi prodaje

Za kupovinu ove aminokiseline nije potreban recept.

Uslovi skladištenja

Lijek čuvajte na hladnom mjestu, u originalnom pakovanju. Ako je proizvod dio drugih lijekova, tada se uvjeti skladištenja mogu malo razlikovati.

djeca

Ova tvar se aktivno koristi u pedijatrijskoj praksi.

Tokom trudnoće i dojenja

Proizvod je odobren za upotrebu tokom dojenja i trudnoće.

Preparati koji sadrže (analoge)

Koincidencija u ATX kodu 4. nivoa:

Supstanca je dio: , Aminoven , Actiferrin Compositum , Aminoplasmal B. Brown E 10 , Aminoven Infant , Aminosol Neo , Aminosteril N-Hepa , , Gepasol-Neo , Kabiven , itd.

Serin u ljudskom tijelu, upotreba u medicini i sportu. Aminokiseline igraju veliku ulogu ulogu u ljudskom tijelu- odgovorni su za izgradnju proteina, razne metaboličke procese, proizvodnju drugih vitalnih hemijskih jedinjenja. Esencijalne aminokiseline ulaze u organizam samo iz spoljašnje sredine, druge - neesencijalne - se sintetišu u njemu. Međutim, ne treba misliti da ne možemo iskusiti potrebu za supstancama druge grupe. Nedostatak neesencijalnih aminokiselina je moguć i opasan razvojem patologija, ali se može spriječiti uvođenjem više proizvoda bogatih potrebnim aminokiselinama u ishranu, te pravovremenim uzimanjem kursa odgovarajućih lijekova ili dodataka prehrani. način. Za takve zamjenjive, ali neophodne aminokarboksilne kiseline primjenjuje supstanca serin, o čijim ćemo svojstvima i funkcijama raspravljati u ovom članku, dotičući se njegovih pitanja primjene u medicini i sportu, sadržaj u hrani i drugo.

u optimalnom prirodnom obliku i dozama sadržan je u pčelinjim proizvodima – kao što su polen cvijeća, matična mliječ i trutovsko leglo, koji su dio mnogih prirodnih vitaminsko-mineralnih kompleksa Parapharma: Leveton P, Elton P, Leveton Forte“, „Apitonus P “, “Osteomed”, “Osteo-Vit”, “Eromax”, “Memo-Vit” i “Kardioton”. Zato posvećujemo toliko pažnje svakoj prirodnoj supstanci, govoreći o njenoj važnosti i dobrobitima za zdrav organizam.

Aminokiselina serin ( S erine) :
kako je otvoren i šta je?

otvoreneliminacija aminokiselina postala nova stranica u biohemiji pretprošlog veka. Od početka 19. stoljeća, jedan za drugim, naučnici su u hrani, tkivima i tekućinama životinja, u biljkama, otkrivali organske kiseline koje sadrže amin i karboksilne grupe - (-NH 2) i (-COOH), koje određuju kombinaciju kiselih i baznih svojstava. Nakon asparagina, leucina, glicina, taurina, tirozina i drugih jedinjenja, aminokiselina serin. Godine 1865., Nijemac E. Kramer ga je izolovao iz prirodnog proteina svile sericin. Izvor otkrića i dao ime novoj supstanci - s erine (grčka svila).

Hemijski serinska struktura odražavaju njena naučna imena - (2S)-2-amino-3-h ydroxypropanoic acid, ili na ruskom: 2-amino-3-hidroksipropanska kiselina, kao i formula: C 3 H 7 NO 3 . Ovo hidroksiamino kiselina To je u svom čistom obliku kristalni vodotopivi prah bjelkaste nijanse, okusa je blago slatko-kiselog. Kombinacija karakteristika aminokiseline sa svojstvima alkohola je karakteristika ovog spoja. Kao i mnoge aminokiseline, postoji u obliku dva izomera - L i D, kao iu DL obliku, odražavajući strukturu molekula. L-serin učestvuje u stvaranju gotovo svih proteina u prirodi, kako životinjskog tako i biljnog porijekla, a posebno je visok sadržaj u ćelijskim membranama. D-serin Formira se od L-molekula, a odlikuje se i biološkom aktivnošću, što mu omogućava da se koristi u medicinske svrhe.

Serin u telu osoba:
funkcije i značenje

Obavlja širok spektar funkcija serina u organizmu osoba. Sintetizira se tokom glikolize iz intermedijarnog spoja ove reakcije - 3-fosfoglicerata, a amino grupa NH 2 se dodaje iz glutaminske kiseline. Za njegovo stvaranje neophodni su vitamini B 3, B 6, B 12 i folna kiselina.

Dobijena aminokiselina je neophodna za veliki broj biohemijskih procesa, od kojih su najvažniji:

• sinteza proteina, uključujući moždano tkivo;
• stvaranje drugih aminokiselina: cistein, glicin, triptofan, metionin;
• formiranje molekula DNK i RNK;
• sinteza masnih kiselina koje su nam potrebne;
• sinteza složenih masti fosfolipida - značajnih elemenata ćelijskih membrana koji obavljaju važne transportne funkcije u ćelijskom metabolizmu;
• proizvodnja glukoze kada je manjak u ćelijama – doprinos serina uosiguravanje energetskih potreba organizma ;
• proizvodnju antitijela i imunoglobulina neophodnih zanormalno funkcionisanje imunog sistema ;
• učešće u proizvodnji nukleotida, koenzima, kreatina i kreatin fosfata;
• stvaranje enzima - serin peptidaza, koji su katalizatori u različitim biohemijskim procesima;
• sinteza hemoglobina, purina i pirimidina, holina, etanolamina i mnogih drugih spojeva.

kao što vidimo, potreban je serin za normalno fizičko funkcionisanje ljudskog tijela. Ali za našu neuropsihičku aktivnost, za funkcioniranje mozga, ova aminokiselina je izuzetno važna. Činjenica je da kao dio nervnih ćelija djeluje kao regulator nervnih signala, neuromodulator; je i neuroprotektiv štiti neurone, koji je dio mijelinskih ovojnica nervnih vlakana. Osim toga, serin utiče na proizvodnju serotonina, nadimak hormon zadovoljstva zbog svoje akcija za poboljšanje raspoloženja.

Obratite pažnju na povezanost aminokiseline serin i glicin sposobni da se transformišu jedno u drugo. Njihove funkcije su također slične, stoga se smatraju zamjenjivim i aminokarboksilne kiseline.

Primjena serina
u medicini

Različite funkcije razmatrane aminokiseline u ljudskom tijelu određuju prirodu aplikacije serina u medicini.

Biohemijska svojstva omogućavaju da se koristi za korekcija metaboličkih procesa: u kombinaciji s drugim lijekovima, propisuje se za proteinsko-energetsku pothranjenost, niskokalorična hrana; at anemija uzrokovana nedostatkom hemoglobina. Takođe se propisuje za jačanje imuniteta, liječenje tuberkuloze, bolesti infektivne prirode, mokraćnog sistema, gastrointestinalnog trakta, radi bolje regeneracije kože, vezivnog tkiva i kostiju.

U psihoneurologiji, serin se koristi u vezi sa regulatornim dejstvom na neurone kao nootrop, tj. moždani stimulans. Serin pomaže u smanjenju simptoma šizofrenije, Parkinsonove bolesti i, prema nekim naučnicima, Alchajmerove bolesti. To slabi i slično manifestacije posttraumatskog stresnog poremećaja, poput depresije, anksioznosti, straha od izlaska u društvo itd. Aktivacija kognitivnih funkcija pamćenja, pažnje, inteligencije, uključujući i starije osobe, također može biti cilj propisivanja ovog lijeka. Na visokoj fizički i psihoemocionalni stres moguća je profilaktička primjena serina. Osim toga, poboljšava ljekovito djelovanje drugih lijekova.

Antibiotici na bazi serina azaserin, ima antitumorsko djelovanje, i cikloserin, koji se koristi za tuberkulozu, infekcije urinarnog sistema i niz mikobakterijskih bolesti.

Među svojstvima ove aminokiseline treba istaći njenu sposobnost učiniti kožu elastičnijom i privlačne, hidratiziraju ga, zadržavajući vlagu u njemu, dakle serin je dio razne kozmetičke kreme i gelovi.

Aplikacijaserine
U sportu

Uz ostale aminokiseline, upotreba serin u sportu. Njegove energetske i metaboličke karakteristike pomažu sportistima da se bolje oporave nakon iscrpljujućih treninga, napuniti se energijom za predstojeće sportske oglede.

Serin doprinosi:

• obrazovanje iapsorpcija kreatina - supstanca koja igra primarnu ulogu u izgradnji mišića;
• stvaranje energetskih rezervi u jetri i mišićima, jer pomaže u taloženju glikogena u njima;
• pretvaranje glikogena u glukozu- najvažnija energija gorivo tokom vežbanja;
• normalizacija nivoa hormona kortizola, koji ima destruktivan učinak na mišićno tkivo;
• aktivni metabolizam lipida, uključujući poboljšanje sagorevanja mastišto pomaže održavati optimalnu težinu i, zajedno sa izgradnju mišića, – atletska figura;
• prirodno ublažavanje boli;
• bolja apsorpcija vitamina i drugih nutrijenata.

Ne treba zaboraviti na visok stepen podložnosti sportista stresu i psihoemocionalnom preopterećenju (posebno u predtakmičarskom i takmičarskom periodu). Tu u pomoć mogu priskočiti neuromodulatori. svojstva serina.

Šta je opasnonedostatak i višak
serina u organizmu ?

Serin, kao i sve esencijalne aminokiseline, može se sintetizirati u njemu u skladu s potrebama organizma. Uravnotežena ishrana i prisustvo dovoljne količine vitamina B 3 , B 6 , B 12 i folne kiseline neophodni su faktori za optimalnu proizvodnju ovog jedinjenja. Nestašica i višak retko se javlja. Jedan od razloga za nedostatak serine u telu- nasljedni (kongenitalni) metabolički poremećaj koji ne dozvoljava proizvodnju ove supstance; drugi je neujednačen razvoj u djetinjstvu, što uzrokuje neravnotežu u metaboličkim procesima. Nizak sadržaj hrane koja sadrži serin u ishrani može dovesti do njegovog nedostatka, posebno pri visokim troškovima energije (mentalno i fizičko prenaprezanje).

Nedostatak serina nalazi se depresivan, hronični umor, poremećaj sna, oslabljen imuni sistem, smanjenje mentalnih i fizičkih performansi i, pogoršanje prijenosa nervnih impulsa, psihomotorne abnormalnosti, konvulzije, mentalni poremećaji do Alchajmerove bolesti.

Ništa manje opasno višak serina. Uznemireni gastrointestinalni trakt, glavobolja, mučnina i poremećaji sna su najbezopasniji simptomi ovdje. Predoziranje serina je ispunjeno pojavom alergija, povećanim sadržajem hemoglobina i glukoze u krvi, hiperaktivnošću, smanjenjem razine adrenalina, padom imuniteta i stvaranjem tumora. Nije slučajno što ova supstanca ima reputaciju aminokiseline koja izaziva ludilo. Velike doze ove supstance imaju toksični učinak na neurone, uzrokuju neuropsihijatrijske poremećaje.

Serine kontraindikacije kao dio dijetetskih suplemenata primjenjuju se na trudnice i dojilje. Individualna netolerancija, epilepsija i alkoholizam, zatajenje srca također mogu biti kontraindikacije. Kod niza neuropsihijatrijskih poremećaja i patologija, kod bolesti bubrega, u djetinjstvu, serin može propisati samo ljekar u medicinske svrhe, u strogo propisanim dozama.

Prema mnogim stručnjacima, postotak ljudi kojima je potreban dodatni unos ove aminokiseline je mali. Ako ste se svrstali u ovu kategoriju, ni u kom slučaju ne smijete prekoračiti doze navedene u uputama za upotrebu određenog dodatka prehrani.

Sadržaj serina
u hrani

Dotična aminokiselina prisutna je i u životinjskim proizvodima i u biljkama. Ne zaboravimo da je za njegovu uspješnu asimilaciju neophodna zdrava crijevna mikroflora i dovoljan nivo B vitamina i folne kiseline u organizmu.

Visokosadržaj serina bilješke:

• u siru
• mliječni proizvodi
• govedina
• piletina
• jaja
• riba.

Vegetarijanci mogunabavi serin od:

• sjeme tikve
• sjemenke suncokreta
• orasi
• pasulj
• grašak
• pasulj
• sočivo
• ovsena kaša
• ječam
• heljda
• kukuruz
• prokulice
• bijeli luk
• kopar
• peršun i druge biljke.

Odgovor na pitanje koliko serina dnevno, zavisi od metabolizma svake pojedinačne osobe, njegove mentalne i fizičke aktivnosti, prisutnosti indikacija ili kontraindikacija za njegov prijem i drugih stanja (ove suptilnosti su istaknute iznad). Prosjek preporučena doza serina dnevno je 3 grama (maksimalna doza, uz veliku potrebu - 30 grama). Efikasnije je konzumirati dodatak prehrani između obroka, to će pomoći da se izbjegne porast nivoa šećera u krvi.

U lijekovima ili dijetetskim suplementima, serin se može kombinirati s drugim ljekovitim tvarima, željezom i aminokiselinama. farmaceutski preparati, koji sadrže serin dostupni su u tabletama, kapsulama i ampulama za intravensku primjenu. Nuspojave u vidu alergijskih manifestacija, poremećaja gastrointestinalnog trakta najvjerovatnije su kod uzimanja tableta.

D-serin je aminokiselina koja igra važnu ulogu u razvoju kognitivnih funkcija i pomaže u borbi protiv simptoma shizofrenije.

Osnovne informacije

D-serin je aminokiselina koja se nalazi u moždanim stanicama. Budući da je derivat glicina, D-serin je neuromodulator, odnosno reguliše aktivnost neurona. Unos D-serina doprinosi obnavljanju smanjene kognitivne funkcije. Lijek također pomaže u liječenju bolesti povezanih sa slabljenjem signala N-metil-D-aspartata (NMDA), kao što su ovisnost o kokainu i šizofrenija. Naučnici dobro razumiju princip djelovanja D-serina na shizofreničare, ali, unatoč obećanju lijeka, ne može se nazvati pouzdanim lijekom, jer D-serin ne ulazi uvijek u krvotok nakon gutanja. Sarkosin se u ovom slučaju smatra pouzdanijom alternativom. D-serin je koagonist NDMA receptora, odnosno pojačava djelovanje drugih kemijskih spojeva (posebno glutamata i N-metil-D-aspartata) povezanih s ovim receptorima. D-serin se često kategorizira kao nootrop.

Važna informacija

Ne treba brkati sa: glicinom ili sarkozinom (sličan način djelovanja), fosfatidilserinom (fosfolipidom koji sadrži L-serin) Klasa tvari:

Nootropic

Dodatak prehrani aminokiselina

D-serin: upute za upotrebu

U studijama D-serina, u pravilu se pojavljuje doza od 30 mg / kg tjelesne težine. Stoga, za osobu tešku 150-200 funti, standardna doza je 2,045 - 2,727 mg (minimalna efektivna doza potrebna za poboljšanje kognitivnih funkcija kod ljudi koji pate od raznih bolesti). Preliminarni podaci sugeriraju da udvostručenje ili četverostruko povećanje standardne doze na 60 mg/kg odnosno 120 mg/kg povećava korisnost lijeka u liječenju šizofrenije.

Izvori i struktura

Izvori

Kao što znate, D-serin je neuromodulator koji se sintetizira unutar glijalnih stanica, gdje reguliše prijenos impulsa između neurona, a pritom je prva biološki aktivna D-izomerna amino kiselina u ljudskom tijelu (prati D-asparaginska kiselina) . Budući da je proizvod glijalnih ćelija, D-serin ima i druga imena: glio-transmiter ili glio-modulator. D-serin je endogeni ligand koji se javlja na mestima vezivanja glicina i NMDA receptora, i uprkos D-serin "glicin" nazivu, naučnici ne znaju koji od dva liganda ima veću biološku vrednost u živim organizmima; in vitro, D-serin ima isti potencijal vezivanja kao i glicin, ali su njegovi signali jači (vjerovatno zbog dužeg djelovanja D-serina), a aktivna koncentracija je 1 µm. Štaviše, djelovanje D-serina je lokalizirano unutar sinoptičkih NMDA receptora, dok je glicin agonist na ekstrasinoptičkom nivou; naučnici ne isključuju mogućnost da potonji mogu imati ekscitotoksični efekat (koji se vekovima pripisuje ekstrasinoptičkim receptorima, zbog prisustva podgrupe N2B u njima, dok podgrupa N2A preovlađuje u sinoptičkim receptorima). D-serin je neuro-modulator koji oslobađaju potporne ćelije nervnog sistema (glijalne ćelije) da regulišu prenos impulsa između neurona. To je endogeni ligand na mjestu vezivanja glicinskih i NMDA receptora. Budući da D-serin nije komponenta standardne prehrane, obično se dobiva iz dijetetskog glicina (aminokiseline).

biološka vrijednost

L-serin (dijetalna aminokiselina) racemizira se u D-serin pomoću enzima serinske racemaze koja se nalazi u neuronima i glijalnim stanicama, iako općenito glijalne stanice, ili astrociti, imaju najveću koncentraciju serinske racemaze, posebno u stanicama prednji mozak ; povećana ekspresija ovog enzima povezana je s lokalizacijom D-serina. Brzina sinteze D-serina (uz učešće serin racemaze) zavisi od pratećih faktora ATP i magnezijuma, dok kalcij ubrzava sintezu, dok je glicin i L-asparaginska kiselina blokiraju. Kada se AMPA receptori aktiviraju zbog interakcije proteina glutamatnog receptora (GRIP) sa serinskom racemazom, koncentracija D-serina u krvi se povećava 5 puta. U zaključku, treba napomenuti da ovaj enzim nije specifičan za ovu reakciju, jer je uključen i u konverziju L-serina u piruvat (3:1, u odnosu na sintezu D-serina) i amonijak. U većini slučajeva, sinteza D-serina se odvija unutar astrocita (ponekad neurona), uz učešće enzima serin racemaze sadržane u L-serinu. Enzim d-aminokiselina oksidaza (DAAO), koji se nalazi isključivo u astrocitima, potiče razgradnju D-serina. Koncentracija D-serina je obrnuto proporcionalna ekspresiji/aktivnosti ovog enzima, čije uklanjanje povećava nivo D-serina u svim ispitivanim područjima mozga. D-serin se može pretvoriti natrag u L-serin (također uz učešće enzima serin racemaze), međutim, afinitet (vezivanje receptora za ligand) u ovoj reakciji je manji nego u suprotnoj. Glavni mehanizmi cijepanja D-serina uključuju njegovu ponovnu akumulaciju u astrocitima s naknadnim cijepanjem uz sudjelovanje DAAO enzima (glavni put) ili reverznu konverziju u L-serin (sporedni put).

Ostali glicinergici

Govoreći o ublažavanju simptoma shizofrenije, uzimanje 30mg/kg D-serina pomaže u smanjenju simptoma ove bolesti za 17-30%, dok se učinak lijeka može uporediti s učinkom uzimanja 800mg/kg glicina pod istim uslovima, međutim, naučnici sugerišu da je D-serin efikasniji (na 1 kg telesne težine). Eksperiment u kojem su učesnici uzimali D-serin i sarkozin dnevno tokom 6 sedmica u istim dozama (2.000 mg) pokazao je da se učinak prvog nije mnogo razlikovao od placebo efekta, dok se pokazalo da je sarkozin učinkovitiji. Ovaj trend je uočen u svim eksperimentima u kojima se upoređuje učinak sarkozina sa efektom D-serina u istoj dozi; Sarkozin je mnogo efikasniji u borbi protiv simptoma šizofrenije. Iako je D-serin superiorniji u efikasnosti u odnosu na glicin (na istom nivou signala, u istim studijama), on je, prema nekim podacima, inferioran u odnosu na sarkozin (inhibitor transporta glicina).

Farmakologija

krvni serum

Prema naučnicima, nakon uzimanja 30-120 mg/kg D-serina (šizofreničari), njegova koncentracija u serumu se povećava, dostižući maksimum nakon 1-2 sata (Tmax = 1-2 sata, Cmax = 120,6+/-34, 6 nmol/ml pri 30 mg/kg, Cmax = 272,3+/-62 nmol/ml pri 60 mg/kg i Cmax = 530,3+/-266,8 nmol/ml pri 120 mg/kg). D-serin postiže maksimalnu koncentraciju u krvi 1-2 sata nakon oralne primjene, dok je u linearnoj ovisnosti o dozi (najviša testirana oralna doza je 120 mg/kg). Eksperiment na ljudima sa Parkinsonovom bolešću koji su uzimali D-serin (30mg/kg) dnevno tokom 6 nedelja pokazao je da se njihov nivo D-serina u serumu povećao sa manje od 10uM na 120,0+/-52,4µm; isti efekat je uočen i kod osoba sa posttraumatskim stresom: kada su uzimali istu oralnu dozu D-serina, njegov serumski nivo se povećao 10 puta i iznosio je 146+/-126,26uM. Kada su ga šizofreničari uzimali oralno tokom 4 nedelje (u istoj dozi od 30 mg/kg), njegova serumska koncentracija se povećala sa 102,0+/-30,6nmol/mL na 226,8+/-72,8nmol/mL (za 122%), u zavisnosti od doze. (30-120 mg/kg). Početni nivo D-serina u serumu raste nakon uzimanja lijeka, dok, prema nekim znanstvenicima, doza od 30 mg/kg uzrokuje 10-struko povećanje koncentracije D-serina u serumu kod zdravih ljudi i nešto manje kod shizofreničara. Unos D-serina ne utiče na serumske koncentracije glicina, glutamata, alanina i L-serina. Dodatak D-serina takođe ne utiče značajno na serumske nivoe drugih aminokiselina uključenih u metabolizam serina.

Nervni sistem

Koncentracija D-serina u mozgu varira u rasponu od 66+/-41nmol/g ww ili 2,18+/-0,12nmol/mg, što je otprilike 10-15% ukupnog serina u tijelu (L- serina je više). Nivoi D-serina su posebno visoki u prefrontalnom i parijetalnom korteksu, a nešto niži u malom mozgu i kičmenoj moždini. Poluživot (iz mozga) D-serina je 16 sati, s dozom od čak 58 mg/kg (kod miševa) koja uzrokuje povećanje koncentracije lijeka u serumu. U jednom eksperimentu, D-serin je pronađen u cerebrospinalnoj tekućini kontrola (2,72+/-0,32µm), kao i kod osoba sa postherpetičnom neuralgijom (1,85+/-0,21µm) i degenerativnim osteoartritisom (3,97+/- 0,44uM), dok je koncentracija D-serina u serumu kod shizofreničara bila niža nego u kontrolnoj grupi (srednja vrijednost je 1,26uM prema 1,43uM; iako razlika nije značajna), ali se pokazalo da imaju više serumske razine L- serina (22,8+/-8,01µm naspram 18,2+/-4,78µm), kao i odnos između L-serina i D-serina. D-serin se nalazi u cerebrospinalnoj tečnosti (koncentracija niža nego u serumu) i u mozgu (poluživot je duži od serumskog D-serina). Pokazalo se da hronična primjena D-serina povećava nivoe L-serina u moždanoj kori miševa.

Neurologija

Standardi i distribucija

Vjeruje se da je D-serin prisutan u neuronima i astrocitima zajedno s glutamatom, jer se njegovo oslobađanje događa pod istim podražajima koji potiču oslobađanje glutamata; osim toga, D-serin se nalazi u neuronima u kojima je prisutan protein transporter glutamata. Ova vrsta kolokalizacije i oslobađanja D-serina može se uočiti u svim reakcijama koje uključuju glutamat i glicin. D-serin se vjerovatno oslobađa iz neurona zajedno s glutamatom, nakon čega aktivira NDMA receptore smještene na udaljenim mjestima (od kojih je za jedno potreban glicin ili serin), što je dodatni uslov za ovu reakciju. Nakon oslobađanja D-serina iz neurona, dio njega ulazi u sinapsu. D-serin se smatra glijalnim transmiterom i neuromodulatorom koji se naknadno oslobađa iz glijalnih ćelija. Prema naučnicima, oslobađanje D-serina je proces vezikularne egzocitoze (pošto se njegovi vezikuli nalaze u nervnom tkivu). Sinoptički vezikuli ko-eksprimiraju glicin, glutamat i GABA (ali ne i D-serin), dok D-serin ima svoje vezikularno "skladište"; Osim vezikularnog, postoje i drugi načini oslobađanja D-serina iz glijalnih ćelija, budući da su u ovu reakciju uključeni i transporteri Asc-1 i TRPA1 (od kojih prvi obezbjeđuje direktan transport D-serina, drugi - ulazni kalcija u ćeliju), a inhibicija vezikularnog skladištenja ne ometa oslobađanje D-serina. Oslobađanje D-serina iz astrocita je neophodan uslov za procese povezane sa aktivnošću NDMA (uklanjanje astrocita iz hipokampalnih kultura sprečava njihovu dugotrajnu potenciranje, što se kompenzuje D-serinom). Oslobađanje D-serina iz astrocita (glijalnih ćelija) je dominantan način oslobađanja D-serina u regiji mozga (neuroni ga oslobađaju u manjim količinama), čiji mehanizmi trenutno nisu dobro shvaćeni. Međutim, ovaj proces je neophodan za formiranje glutaminergičkih signala. Prema naučnicima, azot oksid (NO) ometa aktivnost serinske racemaze, dok povećava aktivnost DAAO, što negativno utiče na koncentraciju D-serina u krvi (D-serin, zauzvrat, takođe ometa aktivnost NO, inhibirajući enzim njegove sintaze (NOS)). Naučnici to nazivaju negativnom povratnom spregom jer kada se aktiviraju NMDA receptori, aktivira se sintaza dušikovog oksida (NOS) i nivoi NO u krvi rastu. Metabolizam dušikovog oksida povezan s formiranjem glutaminergičkih signala ometa sintezu D-serina i naknadno pojačavanje njegovih signala. Naučnici su primijetili da periferne injekcije D-serina (50 mg/kg) miševima uzrokuju povećanje nivoa D-serina u hipokampusu sa 96,9 nmol/g na 159,4 nmol/g (za 64,5%), što poboljšava pamćenje. Ove injekcije ni na koji način ne utiču na koncentraciju glutamata i L-serina. Kao što znate, koncentracija D-serina u hipokampusu se povećava kada uđe u sistemsku cirkulaciju, što ukazuje da D-serin savladava krvno-moždanu barijeru. Dok je glicin glavni agonist na mjestu vezivanja između sebe i NMDA receptora u kičmenoj moždini i stražnjem dijelu mozga, djelovanje D-serina koncentrisano je u prednjem mozgu s većom ekspresijom serinske racemaze (koja stimulira sintezu D). -serina) i transporta proteini koji prenose glicin do astrocita. Naučnici su izmjerili koncentraciju D-serina u različitim dijelovima mozga i zaključili da je najveća u prednjem dijelu mozga, što je povezano sa povećanom ekspresijom NMDA receptora u ovoj oblasti. Stoga se čini da D-serin ima veću biološku aktivnost u prednjem dijelu mozga od glicina.

Formiranje glutaminergičkih signala

Mnogi mehanizmi D-serina su identični onima u glicinu, u smislu da se D-serin može vezati za NMDA receptore (podgrupa NR1 jer NR2 veže glutamat, a svaki NMDA receptor je u suštini četveromerni polimer koji sadrži dvije od svake od ovih podgrupa) na mjestu vezivanja glicina, što pospješuje prolaz signala kroz NMDA receptore (u početku je formiranje glutaminergičkih signala povezano s aktivnošću glutamata i drugih agonista). Za razliku od glicina, D-serin je učinkovitiji i aktivniji pri niskim koncentracijama od 1 µm (glicin - 10 µm), što vjerovatno nema nikakve veze s njihovim djelovanjem na sam receptor (djelovanje oba je u ovom slučaju slično), ali ovo može biti zbog činjenice da je ponovno preuzimanje serina od strane glijalnih stanica manje intenzivno od ponovnog preuzimanja glicina. Poput glicina (ili bilo kojeg aktivatora mjesta vezivanja glicina), povećanje koncentracije D-serina u sinapsi uvijek je praćeno povećanjem NMDAergičnih signala, što je, prema znanstvenicima, posljedica aktivnosti D-serina. na mjestu vezivanja glicina, usporavajući ovu reakciju. U nekim područjima mozga, kao što su hipokampus, talamus, homogeni korteks i moždano deblo i retina, mjesto vezivanja glicina nije popunjeno i stoga reagira na dodatni priliv glicina ili D-serina. D-serin, kao i glicin, je ligand NMDA receptora na mjestu vezivanja glicina i ima sposobnost da pojača glutaminergičke signale koji prolaze kroz ove receptore. Oba liganda su efikasna na nivou receptora, ali D-serin ima veću biološku aktivnost i generalno je efikasniji od glicina. D-serin (IC50 = 3,7+/-0,1 µm) je u stanju da inhibira AMPA receptore (aktivirane kainskom kiselinom). L-serin nema ova svojstva, a prethodno prijavljena koncentracija D-serina je previsoka da bi se izvlačili zaključci. Uprkos sposobnosti da blokira AMPA receptore, koncentracija D-serina potrebna za to je previsoka da bi ova reakcija bila od praktičnog interesa. Što se tiče ekscitotoksičnosti (uzrokovane djelovanjem glutamata), i D-serin i glicin je povećavaju (ED50 = 47 µm i 27 µm, respektivno; obje doze su 50-100 puta veće od doza potrebnih za aktiviranje mjesta vezivanja glicina na NMDA receptori Povećanje ekscitotoksičnosti regulišu NMDA receptori, koji zauzvrat pokreću glicinergičke receptore. Pošto GABA (preko GABAA receptora) takođe pojačava ekscitotoksičnost (uzrokovanu delovanjem NMDA), naučnici su zaključili da je ova reakcija posledica ulaska hlora u neurone. Propuštanje previše signala kroz glicinergičke receptore doprinosi povećanju toksičnosti (uzrokovanoj NMDA aktivnošću), iako su za to potrebne mnogo veće koncentracije D-serina nego za aktiviranje NMDA receptora. Naučnici sumnjaju da li je ova reakcija od praktičnog interesa.

Generisanje glicinergičkih signala

Unos D-serina potiče stvaranje glicinergičkih signala. Komparativna istraživanja glicinergičkih signala obe aminokiseline pokazuju da su signali glicina moćniji od onih D-serina, sudeći po nižoj efektivnoj koncentraciji prvog EC50 (27 µm naspram 47 µm). Transportni proteini odgovorni za ponovni priliv glicina (transporteri-1 i 2), kao i češći alanin-serin-cistein transporter-1 (AscT1), posreduju u djelovanju i serina i glicina (oba izomera). ). Dakle, oboje su izloženi sarkozinu. D-serin također šalje dio signala do glicinergičkih receptora (koristeći iste transportere kao i glicin).

Oksidacija

U eksperimentima se D-serin često koristi za stimulaciju oksidativnih procesa, na pozadini povećane aktivnosti NMDA receptora, izazivajući aktivni priliv kalcijuma sa naknadnim oksidativnim oštećenjem, što je povezano sa hiperekscitacijom receptora (D-serin); ova reakcija se odvija i izvan živih organizama i u živim organizmima (50-200mg/kg D-serina kod pacova), u slabijem obliku pod dejstvom COX-2. Ekspresiju COX-2 tipično povećavaju stresori hiperekscitacije NMDA (ishemija, ozljeda mozga i Alchajmerova bolest), a budući da aktivacija ovih receptora posreduje u sintezi reaktivnih vrsta kisika, smatra se da inhibitori COX-2 štite neurone od toksičnih efekata NDMA. . Uprkos činjenici da se, prema naučnicima, ovi mehanizmi pokreću kod određenih patologija, poput Alchajmerove bolesti, veza između unosa D-serina i oksidativnog oštećenja ćelija nije dokazana. Visoke doze ili zloupotreba D-serina mogu uzrokovati oksidativno oštećenje stanica (pretjerano pojačavanje NMDA signalizacije dovodi do ekscitotoksičnosti), a također se smatra da prekomjerni metabolizam D-serina igra ulogu u nekim bolestima. Učinak uzimanja D-serina (u obliku dodatka prehrani) nije precizno utvrđen, međutim, čak i blagi višak standardne doze prepun je oksidativnih oštećenja stanica.

Pamćenje i sposobnost učenja

Poznato je da glutaminergički signali poboljšavaju pamćenje, jer kada se aktiviraju NMDA receptori, dolazi do aktivnog priliva kalcija i mobilizira se kalmodulin zavisna kinaza (CaMK) i cAMP vezujući protein (cAMP-response element), čije djelovanje je usmjereno na obezbeđujući dugoročnu potenciranje sinoptičke transmisije (LTP), koja je osnova hemijske memorije, a pojačavanje NMDA signala (posebno preko NR2B podgrupe) poboljšava LTP memoriju (sličan mehanizam je karakterističan i za magnezijum L-treonat). Zbog sposobnosti D-serina da pojača signale koji pristižu na NMDA receptor (za 52+/-16% pri koncentraciji od 1 µm i povećanje djelovanja pri koncentraciji do 30 µm), njegova održivost u ovom reakcija i podložnost ćelija hipokampusa na stimulaciju (D-serin), Vjeruje se da uzimanje D-serina poboljšava pamćenje i razvija učenje. Postoji još jedan zanimljiv fenomen u prirodi koji se zove dugotrajna depresija ili slabljenje sinapse (LTD; nije antonim za LTP), tokom kojeg se plastičnost sinapse mijenja i indirektno utiče na LTP; injekcije 600-1000mg/kg D-serina, prema laboratorijskim studijama, povećavaju magnitudu LTD pri koncentraciji od 5μm (sa kontrolne 19,3% na 58,3%), dok su koncentracije od 3μm i 10μm D-serina manje efikasne. Očigledno je da je regulatorni efekat D-serina u odnosu na produženu depresiju povezan sa njegovim glutaminergičkim svojstvima, dok na pozadini LTD astrociti proizvode veću količinu D-serina. D-serin, na pozadini povećane glutaminergičke neurotransmisije uz pomoć NMDA receptora (pošto D-serin može aktivirati mjesto vezivanja glicina), igra važnu ulogu u procesu pamćenja. Proces starenja tijela, povezan s hipokampalnim područjem, karakterizira smanjenje plastičnosti neurona na pozadini aktivnosti kalcija, što je, prema znanstvenicima, uzrokovano prolaskom signala kroz slabo aktivan glutaminergički receptor (posebno , NMDA). Zbog smanjenja nivoa D-serina u mozgu tokom starenja (što je vjerovatno zbog smanjene koncentracije enzima serin racemaze) i neuspjeha prethodne teorije (da smanjena ekspresija NMDA receptora ne igra nikakvu ulogu ulogu tokom starenja, budući da samo po sebi ne uzrokuje kognitivni pad), znanstvenici vjeruju da smanjenje aktivnosti D-serina na mjestu glicinergičkog vezivanja NMDA receptora doprinosi smanjenju kognitivne funkcije s godinama (zbog manjeg broja signala koji ulaze u NMDA receptor i, kao rezultat, smanjena plastičnost sinapse). Dalja istraživanja u ovoj oblasti pokazala su da uzimanje D-serina zaustavlja proces daljeg propadanja pamćenja zbog starenja i odgovorno je za plastičnost sinapse. Starenjem se usporava sinteza D-serina (tačan uzrok nije utvrđen), što rezultira manjim brojem signala NMDA receptoru, što doprinosi padu kognitivnih funkcija vezanim za starenje. Ako govorimo o istraživanjima u ovoj oblasti, ne bi bilo naodmet spomenuti eksperiment sa miševima (zdravim) koji su dnevno davali 50mg/kg D-serina, zbog čega su poboljšali pamćenje (oba nakon uzimanja prve doze i nakon više doza). Efikasnost 50 mg/kg D-serina može se uporediti sa onom od 20 mg/kg D-cikloserina, za koji se zna da je kognitivni pojačivač. Uzimanje D-serina 30 minuta nakon završetka treninga pospješuje razvoj dugoročne memorije. Ali kada se uzima 6 sati nakon treninga, lijek nije bio efikasan u tom pogledu. Uzimanje D-serina smanjuje simptome amnezije uzrokovane aktivnošću MK-801 stanica. Vjerovatno je da D-serin poboljšava pamćenje kod inače zdravih glodavaca, ali u svim eksperimentima D-serin se uzimao ili u obliku injekcija ili u pretjerano visokim dozama (iako se ljudski ekvivalent od 50 mg/kg smatra prilično skromnim doza od 3mg/kg). Eksperiment na inače zdravim odraslim osobama koje su uzele jednu dozu od 2,1 g D-serina (2 sata prije kognitivnog testa) pokazao je da su poboljšali pažnju i radnu memoriju riječi na testu dinamike pažnje (CPT). -IP); ispitanici su takođe poboljšali svoje rezultate na testu direktnog niza brojeva, što nije slučaj sa obrnutim nizom brojeva. Dodatak D-serina povezan je sa skromnim povećanjem kognitivnih funkcija kod zdravih odraslih osoba.

Depresija

Genetska prekomjerna sinteza D-serina kada se uzima dugotrajno (58 mg/kg tokom 5 sedmica) ima antidepresivna svojstva (kod prvobitno zdravih miševa). D-serin ima slab antidepresivni efekat koji treba dalje proučavati.

Alchajmerova bolest i ludilo

U tijelu pacijenata s Alchajmerovim sindromom poremećena je neurotransmisija, čiji je posrednik NMDA receptor, što dovodi do propusta u pamćenju, a sinapsa prestaje da se formira, o čemu svjedoče odstupanja u ponašanju. Za razliku od shizofreničara, svi signali su uvelike pojačani kod pacijenata sa Alchajmerovim sindromom, budući da beta-amiloidni peptidi pospješuju akumulaciju glutamata i D-serina u sinapsi, a oba pospješuju oslobađanje ovih peptida odatle, dok istovremeno stimuliraju sintezu serinska racemaza; svi ovi faktori dovode do razvoja ekscitotoksičnosti (pojačani glutaminergički signali uzrokuju oštećenje stanica). Nivo D-serina kod pacijenata sa Alchajmerovim sindromom praktički se ne mijenja u odnosu na kontrolu. D-serin (na pozadini beta-amiloidne pigmentacije) može pogoršati razvoj Alchajmerove patologije.

Shizofrenija

Smatra se da su simptomi shizofrenije (posebno negativni) povezani s glutaminergičkom hiperfunkcijom (kada ima manje signala za glutamatne receptore), a savremene metode liječenja uključuju obnavljanje glutaminergičkog uzbuđenja, što podrazumijeva optimizaciju nivoa serina/glicina. u tijelu (uprkos činjenici da je on a priori veći kod shizofreničara nego u kontrolnoj skupini, zalihe D-serina su iscrpljene zbog poremećene aktivnosti serinske racemaze), budući da kršenje sposobnosti glicina da se veže na NMDA receptore uzrokuje opasne simptome shizofrenije , koji se posebno javljaju kod miševa kojima nedostaje serinska racemaza (ili bilo koja druga komponenta neophodna za sintezu D-serina), dok je narušavanje aktivnosti D-aminokiselinske oksidaze (ometanje razgradnje D-serina) lako eliminisan. Konačno, klinička remisija šizofrenije je praćena povećanjem nivoa D-serina u organizmu, bez obzira na njegov unos. Drugi tretmani za šizofreniju povezani su sa upotrebom AMPAkina, koji pojačavaju signale koji ulaze u AMPA receptore (uključujući piracetam i aniracetam), i indirektno održavaju potreban nivo signala koji prolaze kroz NMDA receptore, tako što inhibiraju ulazak glicina u ćelije i stimuliranje sinoptičkog efekta (sarkozin). Povećanje signala AMPA receptorima, po definiciji, izaziva povećanje glutaminergičkih signala, zbog čega se višak i magnezijum (u velikim količinama) uklanjaju iz NMDA receptora. Negativni simptomi shizofrenije uključuju emocionalnu tupost i desocijalizaciju, dok se halucinacije, deluzije i oštećeno razmišljanje smatraju "pozitivnim" simptomima, a kognitivno oštećenje se ne uklapa ni u jednu od ovih kategorija. Gutanje D-serina aktivira vezujuće mjesto glicina na NMDA receptorima i na taj način optimizira signale koji prolaze kroz ove receptore, što, prema naučnicima, pomaže u smanjenju simptoma šizofrenije. To potvrđuje i naučno dokazana činjenica da šizofrenija nastaje kada postoji nedostatak D-serina u organizmu (uzročno-posledična veza ove zavisnosti nije utvrđena). Nekoliko studija u ovoj oblasti može se nazvati uspješnim; prema Skali za procjenu pozitivnih i negativnih sindroma (PNSS), 30 mg/kg (2,12+/-0,6g) D-serina smanjuje negativne simptome šizofrenije za 17-30%, dok se njegova efikasnost može uporediti sa efektom 800mg/kg glicina pod istim uslovima. Istraživanja progresije negativnih simptoma shizofrenije tokom vremena sugerišu da uzimanje D-serina tokom 2 nedelje sprečava pogoršanje ovih simptoma, a dužim tokom (6 nedelja) efekat leka je pojačan, dok su doze u granicama od 60-60 se smatraju najefikasnijim.120mg/kg. Što se tiče pozitivnih simptoma šizofrenije, 30 mg/kg (2,12+/-0,6g) D-serina tokom 6 sedmica proizvelo je značajna poboljšanja, iako 60-120 mg/kg D-serina još uvijek nije bilo efikasnije u ovom slučaju od 30 mg/kg, a otklanjanje negativnih i pozitivnih simptoma bolesti povezano je sa ulaskom D-serina u serum. Eksperiment u kojem su šizofreničari uzimali 2.000 mg D-serina dnevno tokom 16 sedmica, zajedno sa standardnim antipsihoticima, nije pokazao nikakve značajne pozitivne promjene kod ovih pacijenata (u odnosu na placebo), iako su autori eksperimenta upozoravali da je takav rezultati su najvjerovatnije posljedica izraženijeg placebo efekta; međutim, efekat D-serina u svim slučajevima nije se značajno razlikovao od placeba, bilo pri dozi od 30 mg/kg ili 2.000 mg. Ove studije su otkrile da se ljudi osjećaju bolje nakon uzimanja D-serina, ali nedovoljno da bi imali statističku vrijednost, osim toga, odnos između nivoa D-serina u krvi i poboljšanja simptoma shizofrenije sugerira da su nezadovoljavajući rezultati ovih eksperimenata povezani. sa fluktuacijama nivoa oralnog D-serina u serumu. D-serin je efikasan u smanjenju svih vrsta simptoma šizofrenije (posebno negativnih i kognitivnih), ali standardna preporučena doza (30 mg/kg) je upitna od strane naučnika. To može biti zbog različitih količina D-serina koje ulaze u krv (prilikom uzimanja iste doze), a, prema nekim izvještajima, veće doze lijeka su učinkovitije.

Parkinsonova bolest

Neki od simptoma Parkinsonove bolesti (gubitak motivacije, stimulacije i inicijalizirane/emocionalne reaktivnosti) nalikuju negativnim simptomima šizofrenije (apatija, spljošten afekt i izbjegavanje društva drugih ljudi), pa naučnici predlažu da uzimanje D-serina može pomoći u borbi protiv simptoma Parkinsonove bolesti. Osim toga, dopaminergički neuroni u striatumu su uključeni u NMDA signalizaciju, dok su NMDA receptori mutirani kod ljudi s ovom bolešću. Mala pilot studija na 13 ljudi sa Parkinsonovom bolešću koji su uzimali 30 mg/kg D-serina dnevno tokom 6 nedelja (doza leka na kraju eksperimenta varirala je u rasponu od 1.600-2.600 mg dnevno) pokazala je da uzimanje D-serina doprinosi slabljenju simptoma bolesti (prema Jedinstvenoj skali za procjenu Parkinsonove bolesti, Simpson-Angus skali i skali pozitivnog i negativnog sindroma). U ovoj studiji je utvrđeno da su se simptomi bolesti smanjili za 20% kod 50-70% onih koji su uzimali D-serin, a samo kod 10-20% pacijenata koji su uzimali placebo. Prema preliminarnim podacima, D-serin pomaže u borbi protiv Parkinsonove bolesti.

stresa i traume

Aktivnost NMDA receptora uzrokuje neke od simptoma posttraumatskog stresnog poremećaja (PTSP), uključujući psihijatrijske i perceptualne poremećaje, a budući da ketamin (antagonist NMDA) također doprinosi nekim od simptoma ove bolesti, vjeruje se da su ovi simptomi uzrokovani do nedovoljne stimulacije NMDA receptora, posebno u hipokampusu i krajnicima. D-cikloserin (djelimični agonist na mjestu vezivanja glicina na NMDA receptorima, gdje je D-serin potpuni agonist) pokazalo se u ranijim studijama da pomaže kod simptoma PTSP-a (uglavnom ukočenost, društveno izbjegavanje i anksioznost). ); kasniji eksperiment, u kojem su sudionici uzimali 30 mg/kg D-serina dnevno tokom 6 sedmica, pokazao je da su ispitanici iskusili smanjenje simptoma kao što su anksioznost (Hamiltonova skala anksioznosti; 95% CI = 13,4-46,7%), depresija (Hamiltonova depresija Skala; 95% CI = 2,0–43,3%) i smanjeni rizik od kardiovaskularnih bolesti (95% CI = 10,9–31%). Preliminarni dokazi sugeriraju da uzimanje D-serina može pomoći kod simptoma PTSP-a, iako su prednosti lijeka u ovom slučaju upitne.

amiotrofična lateralna skleroza

Amiotrofična lateralna skleroza (ALS) kod miševa (mSOD1 tenzija) karakteriše se povećanjem koncentracije D-serina u likvoru za 50-100%, na osnovu čega je moguće predvideti stepen osetljivosti neurona (na pozadini ALS) na ekscitotoksično djelovanje NMDA. I iako povećanje nivoa D-serina doprinosi razvoju patoloških oblika ALS-a, blokiranje enzima serin racemaze izaziva samu bolest (paradoks) i istovremeno sprečava njeno napredovanje, pa liječnici savjetuju da D-serin u ishrani. Do danas, učinak D-serina na patologiju i početak ALS-a nije u potpunosti proučavan.

Ovisnost

Kao što je poznato, ovisnost o kokainu uzrokuje promjenu glutaminergičke plastičnosti sinapse, što je preduslov za adiktivno ponašanje, koje je, prema znanstvenicima, povezano s aktivnošću NMDA receptora (i dugotrajno pojačavanje sinoptičke transmisije (LTP). ) i produžena depresija (LTD) su povezane s njim). Kod štakora, nakon odvikavanja od kokaina, nivo D-serina u nucleus accumbens (gdje je koagonist sinoptičkih receptora) se smanjuje kod štakora nakon odvikavanja od kokaina, što doprinosi smanjenju aktivnosti NMDA i pogoršanju simptoma ustezanja kokaina, jer inkubacija D-serina uz pomoć neurona ovih receptora normalizuje promjene LTP i LTD uzrokovane djelovanjem kokaina. To potvrđuje i eksperiment u kojem su štakori s ovisnošću o kokainu davali 10-100 mg/kg D-serina oralno ili 100 mg/kg injekcijom, uslijed čega su se kod ovih štakora smanjili simptomi zavisničkog ponašanja. U toku istraživanja učinka D-serina na test šećera kod pacova, ustanovljeno je da u ovom slučaju nema smisla uzimati lijek. Ovisnost o kokainu karakterizira promjena sinaptičke plastičnosti zbog promjene funkcije NMDA receptora, dok kod pacova nakon odvikavanja od kokaina nivo D-serina u krvi počinje opadati. Prema preliminarnim podacima, D-serin sprječava razvoj ovisnosti o kokainu.

Sigurnost i toksičnost

Osnovne informacije

Nisu primećeni neželjeni efekti u ispitivanjima na ljudima u različitim vremenskim periodima (do 6 nedelja) uzimanjem 30mg/kg D-serina (ukupno 2.000mg) dnevno; isto se može reći i za drugu preliminarnu studiju u kojoj su učesnici uzimali 120 mg/kg (ukupno 8.000) D-serina dnevno. Oralno uzimanje standardne doze D-serina ne uzrokuje značajne nuspojave.

:Tags

Spisak korišćene literature:

Martineau M, Baux G, Mothet JP. D-serinska signalizacija u mozgu: prijatelj i neprijatelj. Trends Neurosci. (2006)

Berger AJ, Dieudonné S, Ascher P. Upijanje glicina upravlja zauzetošću mjesta glicina na NMDA receptorima ekscitatornih sinapsi. J Neurophysiol. (1998)