Инструменты пользователя

Инструменты сайта


трегалоза

Трегалоза

Трегалоза – это сахар, который, на клеточном уровне обладает терапевтическими свойствами, регулируя развертывание белков. На практике его низкая пероральная абсорбция в интактной форме в сочетании с быстрым метаболизмом может исключить всякие преимущества перорального приема.

Основная информация

Трегалоза – это дисахарид, состоящий из глюкозы, в отличие от диетического сахара, известного как мальтоза, который также состоит из двух молекул глюкозы с различными связями. Трегалоза считается компонентом грибов и ограниченно используется в рационе человека. Трегалоза была исследована относительно применения с различными терапевтическими целями из-за ее способности стимулировать апоптоз (смерть клеток) атипичным способом, и было выявлено, что инъекции трегалозы в этих терапевтических целях эффективны. К сожалению, трегалоза не только изначально плохо абсорбируется из кишечника, но в пределах кишечной стенки есть фермент (трегалаза), который может расщепить трегалозу на глюкозу. Трегалоза, которая проходит этот фермент трегалазы, присутствующий в печени и крови, практически уничтожается и не может достигнуть клетку и оказать терапевтический эффект. Единственный способ сохранить эффект трегалозы – это избежать перорального применения, и использовать трегалозу местно, для защиты клеточной функции кожи, глаз и волос. Также были выявлены терапевтические свойства трегалозы для лечения симптомов сухого глаза при использовании в качестве глазных капель, при этом препарат более эффективен, чем коммерчески доступные лекарства.

Из-за быстрого метаболизма благодаря трегалазе, вряд ли у перорально принятой трегалозы будут какие-либо уникальные преимущества, так как трегалоза будет расщеплена на глюкозу.

Источники и состав

Источники и структура

Трегалоза (синонимы – микоза и тремалоза) является дисахаридом (два сахара) и состоит из двух молекул глюкозы. Была названа так в честь её источник, trehala manna, сахарный раствор, получаемый из выводка и / или кокона некоторых насекомых (вид Larinus).1) «Микоза» получила свое название от другого распространенного источника трегалозы – грибов. Основная биологическая роль трегалозы в грибах и бактериях – регуляция жидкости, так как она образует гелевую фазу в процессе клеточного обезвоживания, защищая органоид в этот период времени, а затем осуществляя быструю регидрацию при надлежащей среде.2) Трегалоза может благоприятствовать гидратации в организме человека, а также сохраняет общие антиоксидантные свойства, но ее наиболее важная роль заключается в регулировании внутриклеточных функций: например, складывание белков и развертывание; это один из немногих внешних шаперонов, которые можно употреблять перорально и который похож на желчную кислоту и шаперонную TUDCA.3) Трегалоза - диетический сахар, содержащийся преимущественно в грибах, который играет роль в аутофагии и сворачивании белков, что приводит к нетипичным фармакологическим действиям углеводов. Структура трегалозы (α-D-глюкопиранозил (1 → 1) -α-D-глюкопиранозид) отличается от другого дисахарида, содержащего две молекулы глюкозы, известного как мальтоза (4-O-α-D-глюкопиранозил-D-глюкоза), который, как трегалоза, имеет другую связь между двумя молекулами (1,1-глюкозид связь, а не альфа-связи). Трегалоза состоит из двух молекул α-глюкозы; α-глюкоза (и β-глюкоза) имеют отношение к изомеризации гидроксильной группы у атома углерода 1 в молекуле D-глюкозы. Трегалоза незначительно отличается от мальтозы, несмотря на то, что оба вещества содержат две моносахаридные глюкозы, так как у трегалозы другая связь и она состоит исключительно из молекул альфа-глюкозы.

Биологическое значение

Несмотря на то, что трегалоза синтезируется с помощью большого разнообразия бактерий, грибов, растений и насекомых, чтобы защищать клетки от дессикации или состояний крайней сухости, до сих пор не известно, синтезируется ли она в клетках млекопитающих 4), хотя при применении трегалозы млекопитающими наблюдается аналогичный защитный эффект от дессикации (200 мм).5) Трегалоза не синтезируется в организме человека, и любые биологические эффекты трегалозы проявляются при ее пероральном приеме (в виде БАД или пищевых источников, таких как грибы); возможен синтез трегалозы от введения вторичных кишечных бактерий, однако этот путь еще не был доказан.

Молекулярные мишени

Аутофагия

Трегалоза – дисахарид, который может имитировать клеточный шаперон. Он увеличивает аутофагию в клетке с помощью механизмов, независящих от МРМ; МРМ наиболее хорошо изучен с помощью регулятивной аутофагии, и его замедление (которое увеличивает аутофагию) есть наиболее распространенный механизм, связанный с БАД. Увеличение аутофагии происходит с увеличением транслокации и активности в FOXO16) (FOXO1 - позитивный регулятор аутофагии) и в культивируемых нейронах, не связанных с ATФ4, которая не меняется в содержании белка. Аутофагия увеличивается с повышением активации FOXO1 без влияния на ATФ4, хотя содержание белка различных других генных продуктов, связанных с аутофагией (Lс3, Becn1, Sqstm1 и Atg5), увеличивается на уровне мРНК. Ингибирование аутофагии наблюдается при приеме ингибитора 3-метиладенина (блокирует инициирующий комплекс PtdIns3K, который необходим для аутофагии 7)) и различных лизосомных ингибиторов. Благодаря этому, комбинация с ингибиторами МРМ, такими как рапамицин, который не зависит от МРМ, приводит к дополнительным эффектам. 8) Трегалоза увеличивает аутофагию, способом, независимым от ингибирования MРМ, что нетипично для БАД (так как большинство веществ, увеличивающих аутофагию, осуществляют это через ослабление подавляющих действий MРМ на это явление).

Агрегация белков

Трегалоза способна разбить белки в клеточных культурах, которые сохраняются, даже когда подавляется аутофагия, поэтому предполагается, что она имеет другой механизм действия. Это наблюдалось у соединений пероксиддисмутазы in vitro9), а также в спинномозговой жидкости пероксиддисмутазы мышей (модель для БАС), которые являются неправильно свернутыми белками, которые накапливаются в патологических условиях (и уменьшаются при многих воздействиях аутофагии 10)) и играют патологическую роль, так как неправильно свернутая мономерная пероксиддисмутаза является нейротоксической. Белок α-синуклеин (относится к болезни Паркинсона) расщепляется с трегалозой in vitro наряду с тау-протеином и хантингтином, белком, участвующим в патологии болезни Хантингтона.11) Различные соединения белка, которые скапливаются при нейродегенеративных заболеваниях, расщепляются, когда вводится трегалоза, что свидетельствует о возможной профилактической / терапевтической роли трегалозы, которая еще исследуется.

Фармакология

Абсорбция

Трегалоза имеет разную скорость абсорбции, которая немного меньше, чем у чистой глюкозы в среднем; при измерении относительной абсорбции глюкозы между трегалозой и чистой глюкозой у здоровых людей, которым ввели 50 граммов трегалозы и измерили показатели в течение следующего часа, относительная абсорбция трегалозы колеблется между 0,3-1,5 с в среднем 0,7 (биодоступность 70% в качестве чистой глюкозы).12) У людей, которые не могут абсорбировать трегалозу обычно из-за отсутствия трегалазы, считается, что вся абсорбция происходит через пассивную диффузию; в отношении дисахаридов в целом, количество, которое поглощается пассивной диффузией в случаях нарушения абсорбции, как правило, составляет около 0,5%.13) Малабсорбция трегалозы лежит в основе нетерпимости к грибам. Следует подчеркнуть, что при измерении биодоступности трегалозы количество глюкозы в крови используется в качестве прокси-маркера; сама трегалоза абсорбируется нелегко, и должна быть переварена в глюкозу с помощью трегалазы до заметного поглощения. Это похоже на лактозу, которая переваривается в его моносахарид (глюкоза и галактоза) с помощью лактазы, а отсутствие фермента вызывает нарушение абсорбции. На уровне кишечника трегалоза поглощается с несколько меньшей скоростью, чем чистая глюкоза, хотя этот показатель является переменным. У лиц, лишенных фермента трегалазы, отсутствует абсорбция, и трегалоза поглощается в виде глюкозы (так как она сначала переваривается, а затем поглощается глюкоза).

Метаболизм

Фермент, который метаболизирует трегалозу на две молекулы альфа-глюкозы, известный как трегалаза, присутствует в желудочно-кишечном тракте и почках14) млекопитающих15) в отличие от человека, не способного синтезировать трегалозу. Некоторые кишечные бактерии сахаромицеты буларди могут также выпускать этот фермент в кишку16), который считался терапевтическим для диареи в случаях дефицита трегалозы. Высшая оценка дефицита трегалозы (как общей, так и частичной), по оценкам, составляет около 8-10%), но в среднем ниже - около 3.2-6.0%. Малая распространенность и минимальные пищевые источники трегалозы не считаются значительной проблемой питания или дефицита лактозы. Люди не синтезируют трегалозу, но большинство людей способны переваривать трегалозу в его молекулах альфа-глюкозы, так как кишечник и почки выделяют трегалазу. Неспособность переварить трегалозу может привести к судорогам и диарее в ответ на диетическую трегалозу, такую, как грибы. Трегалаза также присутствует в крови млекопитающих, что предопределяет низкое количество абсорбированной трегалозы, устойчивой перед кишечным пищеварением. Трегалоза, которая достигает крови, может быть переварена в глюкозу.

Периферийные системы органов

Глаза

Была выдвинута гипотеза, что трегалоза может играть важную роль в окулистике из-за антиосушающих свойств. В одном испытании, в котором мыши были помещены в среду, благоприятную для формирования симптомов сухого глаза (низкая влажность и высокая температура воздуха 17)) на три недели, наблюдалось меньше симптомов сухости глаз и апоптоза, когда им дали глазные капли, содержащие трегалозу (концентрация 87.6 мм или 30 мг / мл). Глазные клетки, таким образом, испытывают меньше повреждений по отношению к УФ-излучению в присутствии трегалозы в вышеупомянутой концентрации 30 мг / мл 18). Скорость заживления при нанесении на глаза даже после УФВ-индуцированного повреждения клеток, увеличивается. Считается, что трегалоза безопасна для непосредственного применения, так как трегалоза входит в состав двух фармацевтических средств (Avastin и Lucentis), которые используются для лечения глаз при помощи инъекций в стекловидное тело. У трегалозы есть защитный эффект, что касается глаз, в отношении предотвращения повреждения клеток, вызванного УФ-лучами и уменьшения вероятности сухого глаза, и благодаря ей можно избежать проблем перорального приема (низкое поглощение и быстрое пищеварение), потому как она наносится непосредственно на глаза с помощью глазных капель. Одно исследование проводилось с использованием двух концентраций раствора трегалозы (100 мм или 200 мм) в физиологическом растворе для одного глаза шесть раз в день в течение четырех недель, в то время как другой глаз использовался в качестве контроля. Было отмечено, что обе концентрации оказались полезными для сухих глаз, при этом раствор в 100 мм превосходит более высокие дозы в снижении времени слезоточивости. Эти преимущества были отмечены в другом исследовании, когда было показано, что глазные капли, содержащие трегалозу, превосходят коммерческие продукты, содержащие либо гиалуроновую кислоту (Hyalein), либо гидроксиэтилцеллюлозу (MyTear).19) Глазные капли, содержащие трегалозу оказались эффективными в двух исследованиях с людьми, у которых проявлялись симптомы сухого глаза, и по крайней мере, в одном из этих испытаний было установлено, что ее эффективность выше, чем у имеющихся в настоящее время вариантов гиалуронана или гидроксиэтилцеллюлозы.

Воздействие на заболевания

Боковой амиотрофический склероз (БАС)

Трегалоза была исследована в качестве средства для задержки патологии бокового амиотрофического склероза (БАС) из-за её способности увеличивать аутофагию. В пероксиддисмутазе мышей (модель мышей для БАС), которым делали инъекции трегалозы три раза в неделю в паре с 3% трегалозой в питьевой воде, была выявлена задержка появления симптомов БАС и увеличение продолжительности жизни по сравнению с другими сахарами. Введение трегалозы мышам, предрасположенным к БАС, ослабляет тяжесть заболевания и увеличивает срок жизни по сравнению с другими сахарами в исследовании. Это увеличение продолжительности жизни коррелирует с уменьшением спинной агрегации пероксиддисмутазы и меньшей активацией (впоследствии) глиальных клеток, это считается вторичным по отношению к повышенной частоте микроглиальной аутофагии. При испытании in vitro (100 мм трегалозы), накопление пероксиддисмутазы сохраняется, даже когда аутофагия заблокирована. Это увеличение продолжительности жизни может быть более выраженным у мужских особей мышей, несмотря на сниженную агрегацию пероксиддисмутаз, одинаковую в обеих группах. Возможно сокращение спинной агрегации пероксиддисмутаз у мышей с БАС, которым вводили трегалозу, что, возможно, отличается от активации аутофагии.

:Tags

Читать еще: Вакцина для профилактики брюшного тифа , Глицерол (глицерин) , Ипаморелин (Ipamorelin) , Муира пуама , Платинол/Цисплатин ,

Список использованной литературы:


1) Luyckx J1, Baudouin C. Trehalose: an intriguing disaccharide with potential for medical application in ophthalmology. Clin Ophthalmol. (2011)
2) Furuki T1, Oku K, Sakurai M. Thermodynamic, hydration and structural characteristics of alpha,alpha-trehalose. Front Biosci (Landmark Ed). (2009)
3) Lee YY1, et al. Tauroursodeoxycholate (TUDCA), chemical chaperone, enhances function of islets by reducing ER stress. Biochem Biophys Res Commun. (2010)
4) Elbein AD1, et al. New insights on trehalose: a multifunctional molecule. Glycobiology. (2003)
5) Eroglu A1, et al. Intracellular trehalose improves the survival of cryopreserved mammalian cells. Nat Biotechnol. (2000)
6) Castillo K1, et al. Trehalose delays the progression of amyotrophic lateral sclerosis by enhancing autophagy in motoneurons. Autophagy. (2013)
7) Seglen PO, Gordon PB. 3-Methyladenine: specific inhibitor of autophagic/lysosomal protein degradation in isolated rat hepatocytes. Proc Natl Acad Sci U S A. (1982)
8) Sarkar S1, et al. Trehalose, a novel mTOR-independent autophagy enhancer, accelerates the clearance of mutant huntingtin and alpha-synuclein. J Biol Chem. (2007)
9) Gomes C1, Escrevente C, Costa J. Mutant superoxide dismutase 1 overexpression in NSC-34 cells: effect of trehalose on aggregation, TDP-43 localization and levels of co-expressed glycoproteins. Neurosci Lett. (2010)
10) Harris H1, Rubinsztein DC. Control of autophagy as a therapy for neurodegenerative disease. Nat Rev Neurol. (2011)
11) Tanaka M1, et al. Trehalose alleviates polyglutamine-mediated pathology in a mouse model of Huntington disease. Nat Med. (2004)
12) Bergoz R, Bolte JP, Meyer zum Bueschenfelde. Trehalose tolerance test. Its value as a test for malabsorption. Scand J Gastroenterol. (1973)
13) van Elburg RM1, et al. Repeatability of the sugar-absorption test, using lactulose and mannitol, for measuring intestinal permeability for sugars. J Pediatr Gastroenterol Nutr. (1995)
14) Yoneyama Y, Lever JE. Apical trehalase expression associated with cell patterning after inducer treatment of LLC-PK1 monolayers. J Cell Physiol. (1987)
15) Assay of intestinal disaccharidases
16) Buts JP1, et al. Characterization of alpha,alpha-trehalase released in the intestinal lumen by the probiotic Saccharomyces boulardii. Scand J Gastroenterol. (2008)
17) Chen W1, et al. A murine model of dry eye induced by an intelligently controlled environmental system. Invest Ophthalmol Vis Sci. (2008)
18) Cejková J1, et al. Favorable effects of trehalose on the development of UVB-mediated antioxidant/pro-oxidant imbalance in the corneal epithelium, proinflammatory cytokine and matrix metalloproteinase induction, and heat shock protein 70 expression. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. (2011)
19) Matsuo T. Trehalose versus hyaluronan or cellulose in eyedrops for the treatment of dry eye. Jpn J Ophthalmol. (2004)
  • Поддержите наш проект - обратите внимание на наших спонсоров:

  • Отправить "Трегалоза" в LiveJournal
  • Отправить "Трегалоза" в Facebook
  • Отправить "Трегалоза" в VKontakte
  • Отправить "Трегалоза" в Twitter
  • Отправить "Трегалоза" в Odnoklassniki
  • Отправить "Трегалоза" в MoiMir
  • Отправить "Трегалоза" в Google
  • Отправить "Трегалоза" в myAOL
трегалоза.txt · Последние изменения: 2015/09/25 17:53 (внешнее изменение)