Kyselina deoxycholová - Deoxycholic acid - Wikipedia

Kyselina deoxycholová
Skeletal formula of deoxycholic acid
Ball-and-stick model of deoxycholic acid
White powder in a stoppered glass vial
Jména
Název IUPAC
(3α, 5β, 12α, 20R) -3,12-dihydroxycholan-24-ová kyselina
Ostatní jména
Kyselina deoxycholová
Deoxycholát
Kybella
Celluform Plus
Belkyra
Identifikátory
3D model (JSmol )
3DMet
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
DrugBank
Informační karta ECHA100.001.344 Upravte to na Wikidata
KEGG
UNII
Vlastnosti
C24H40Ó4
Molární hmotnost392.580 g · mol−1
Bod tání 174–176 ° C (345–349 ° F; 447–449 K)
0.024%[1]
Kyselost (strK.A)6.58[2]
-272.0·10−6 cm3/ mol
Farmakologie
D11AX24 (SZO)
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Kyselina deoxycholová (konjugovaná báze deoxycholát), také známý jako kyselina cholanoová, Kybella, Celluform Plus, Belkyra, a 3a, 12a-dihydroxy-5p-cholan-24-ová kyselina, je žlučová kyselina. Kyselina deoxycholová je jednou ze sekundárních žlučových kyselin, které jsou metabolickými vedlejšími produkty střevních bakterií. Dvě primární žlučové kyseliny vylučované játry jsou kyselina cholová a kyselina chenodeoxycholová. Bakterie metabolizují kyselinu chenodeoxycholovou na sekundární žlučovou kyselinu kyselina lithocholová a metabolizují kyselinu cholovou na kyselinu deoxycholovou. Existují další sekundární žlučové kyseliny, jako např kyselina ursodeoxycholová. Kyselina deoxycholová je rozpustná v alkohol a octová kyselina. Je-li čistý, dodává se ve formě bílého až téměř bílého krystalického prášku.

Aplikace

Kyselina deoxycholová se od svého objevu používá v různých oblastech humánní medicíny. V Lidské tělo kyselina deoxycholová se používá v emulgace z tuky pro absorpci v střevo. V některých zemích (včetně Švýcarska) má licenci jako emulgátor v potravinářském průmyslu,[3] ale to už není běžné. Mimo tělo se experimentálně používá cholagogové a také se používá k prevenci a rozpuštění žlučové kameny.

Ve výzkumu se kyselina deoxycholová používá jako jemný čisticí prostředek pro izolaci membránových proteinů. The kritická koncentrace micel pro kyselinu deoxycholovou je přibližně 2,4–4 mM.[4]

Jako biologický se často používá deoxycholát sodný, sodná sůl kyseliny deoxycholové čisticí prostředek lyžovat buňky a solubilizovat buněčné a membránové komponenty.[5] Deoxycholát sodný smíchaný s fosfatidylcholin, se používá v mezoterapie injekce k produkci lipolýzy a byl používán jako alternativa k chirurgické excizi při léčbě lipomů.[6]

Deoxycholáty a deriváty žlučových kyselin obecně se aktivně studují jako struktury pro začlenění do nanotechnologie.[7] Našli také uplatnění v mikrolitografii jako fotorezistentní složky.[8]

Ve Spojených státech je kyselina deoxycholová pod obchodním názvem Kybella schválena Úřad pro kontrolu potravin a léčiv pro redukci středně těžký až těžký tuk pod bradou.[9] Při vstřikování do submentální tuk, kyselina deoxycholová pomáhá ničit tukové buňky.[9] Kybella je vyráběna společností Kythera Biopharmaceuticals.[10][11]

Výzkum v imunologii

Jeho funkce jako detergentu a izolačního činidla pro membránové proteiny je také vhodná pro výrobu protein vnější membrány (OMP) vakcíny, jako je MenB, norská vakcína vyvinutá na počátku 90. let.[12] The MeNZB vakcína byla vyrobena stejnou metodou.[13]

Kyselina deoxycholová váže a aktivuje membránový enzym NAPE-PLD, který katalyzuje uvolňování endogenního kanabinoidu anandamid a další N-acylethanolaminy. Tyto bioaktivní signální molekuly hrají důležitou roli v několika fyziologických drahách včetně stres a bolest Odezva, chuť, a životnost.[14]

Některé publikace poukazují na účinek kyseliny deoxycholové jako imunostimulant[15][16] z vrozený imunitní systém, aktivující své hlavní aktéry, makrofágy. Podle těchto publikací by dostatečné množství kyseliny deoxycholové v lidském těle odpovídalo dobré imunitní reakci nespecifického imunitního systému. Klinické studie prováděné v 70. a 80. letech potvrzují očekávání, že kyselina deoxycholová se účastní přirozených procesů hojení místních záněty,[17][18] různé typy opar,[19][20] a možná rakovina.[21][22]

Výzkum rakoviny

Deoxycholát a další sekundární žlučové kyseliny způsobují poškození DNA.[23] Sekundární žlučové kyseliny zvyšují intracelulární produkci reaktivního kyslíku a reaktivních forem dusíku, což vede ke zvýšenému oxidačnímu stresu a poškození DNA.[24][25] Jak je znázorněno na obrázku v této části, deoxycholát přidaný do stravy myší zvýšil hladinu 8-oxo-dG, oxidační poškození DNA, v tlustém epitelu myší. Když je úroveň poškození DNA vyvolaná deoxycholátem vysoká, nemusí být enzymy pro opravu DNA, které běžně zvrátí poškození DNA, schopné držet krok.

Poškození DNA bylo často navrhováno jako hlavní příčina rakoviny.[26][27] Poškození DNA může způsobit rakovinu tím, že způsobí mutace.

Když byl deoxycholát přidán do potravy myší tak, aby jejich výkaly obsahovaly deoxycholát na přibližně stejné úrovni jako ve výkalech člověka na stravě s vysokým obsahem tuků, došlo u 45% až 56% myší k rakovině tlustého střeva během příštích 10 měsíců.[28][29] Expozice tlustého střeva deoxycholátu může tedy u myší způsobit rakovinu.

U lidí jsou vyšší hladiny deoxycholátu tlustého střeva spojeny s vyšší frekvencí rakoviny tlustého střeva. Jako příklad lze uvést, že koncentrace fekálního deoxycholátu u afroameričanů (kteří jedí stravu s relativně vysokým obsahem tuku) jsou více než pětkrát vyšší než fekální deoxycholát domorodých Afričanů v Jižní Africe (kteří konzumují stravu s nízkým obsahem tuku).[30] Afroameričané mají vysoký výskyt rakoviny tlustého střeva 72 na 100 000,[31] zatímco domorodí Afričané v Jižní Africe mají nízkou incidenci rakoviny tlustého střeva méně než 1 na 100 000,[32] více než 72násobný rozdíl v míře rakoviny tlustého střeva.

Faktory ovlivňující hladinu deoxycholátů

Na hladinu deoxycholátu v lidském tlustém střevě má ​​vliv řada faktorů, včetně stravy, obezity a cvičení. Když byli lidé po dobu pěti dnů převedeni ze své obvyklé stravy na stravu na bázi masa, vajec a sýrů, zvýšil se deoxycholát ve výkalech 2 až 10krát.[33] Potkani krmení stravou s 30% hovězího loje (s vysokým obsahem tuku) měli ve výkalech téměř dvojnásobně více deoxycholátu než potkani krmení 5% hovězího loje (s nízkým obsahem tuku).[34] Ve stejné studii, přidání dalších dietních prvků kurkumin nebo kyselina kávová strava potkanů ​​s vysokým obsahem tuku (30% hovězího loje) snížila deoxycholát v jejich výkalech na úrovně srovnatelné s hladinami pozorovanými u potkanů ​​na stravě s nízkým obsahem tuku. Kurkumin je součástí kurkumy koření a kyselina kávová je složkou s vysokým obsahem některých druhů ovoce a koření.[35] Kyselina kávová je také produktem rozkladu kyseliny chlorogenové s vysokým obsahem kávy a některých druhů ovoce a zeleniny.[36]

Kolonický epitel od myši, která nepodstoupila tumorigenezi tlustého střeva (A), a myši, která podstoupila tumorigenezi tlustého střeva (B). Buněčná jádra jsou obarvena tmavě modře hematoxylinem (pro nukleovou kyselinu) a imunoznačená hnědá pro 8-oxo-dG. Úroveň 8-oxo-dG byla odstupňována v jádrech buněk krypty tlustého střeva na stupnici 0–4. Myši nepodstupující tumorigenezi kryptovaly 8-oxo-dG na úrovních 0 až 2 (panel A ukazuje hladinu 1), zatímco myši postupující do nádorů tlustého střeva měly 8-oxo-dG v kryptách tlustého střeva na úrovních 3 až 4 (panel B ukazuje úroveň 4) Tumorigeneze byla indukována přidáním deoxycholátu k myší stravě, aby se dosáhlo hladiny deoxycholátu v myší tlustém střevě podobné hladině v tlustém střevě lidí na stravě s vysokým obsahem tuku.[28] Snímky byly pořízeny z původních mikrofotografií.

Kromě tuků může hladinu žlučových kyselin ovlivňovat také druh nebo množství bílkovin ve stravě. Přechod od stravy s obsahem bílkovin poskytovaných kaseinem na stravu s obsahem bílkovin poskytovaných hydrolyzátem lososích bílkovin vedl až k 6násobnému zvýšení hladin žlučových kyselin v krevní plazmě potkanů.[37] U lidí přidalo vysoký obsah bílkovin do stravy s vysokým obsahem tuků hladinu deoxycholátu v plazmě o téměř 50%.[38]

Obezita byla spojena s rakovinou,[39] a tento odkaz je částečně prostřednictvím deoxycholátu.[40][41][42] U obézních lidí se zvyšuje relativní podíl Firmicutes (grampozitivních bakterií) ve střevní mikroflóře, což vede k větší přeměně negenotoxické primární žlučové kyseliny, kyseliny cholové, na karcinogenní deoxycholát.[40]

Cvičení snižuje deoxycholát v tlustém střevě. Lidé, jejichž úroveň fyzické aktivity je umístila do horní třetiny, měli 17% pokles koncentrace fekální žlučové kyseliny ve srovnání s těmi, jejichž úroveň fyzické aktivity je umístila do nejnižší třetiny.[43] Krysy vybavené cvičebním kolem měly ve výkalech nižší poměr sekundárních žlučových kyselin k primárním žlučovým kyselinám než sedavé krysy.[44] Existuje pozitivní souvislost mezi cvičením a fyzickou aktivitou s prevencí rakoviny, tolerancí k terapiím zaměřeným na rakovinu (ozařování a chemoterapie), redukcí recidivy a zlepšením přežití.[45]

Reference

  1. ^ Kyselina deoxycholová. Sigma Aldrich
  2. ^ Lide, David R. (1998). Příručka chemie a fyziky (87 ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. p. 1287. ISBN  978-0-8493-0594-8.
  3. ^ Streuli, H. a kol. (1992) SLMB - Schweizer Lebensmittelbuch, kapitola 58, 4/3
  4. ^ Neugebauer, J. M. (1990) „Detergents: An Overview“ v M.P. Deutscher, Průvodce purifikací bílkovin (Methods in Enzymology, sv. 182), Academic Press, San Diego
  5. ^ Deoxycholát sodný. nzp.co.nz
  6. ^ Duncan D, Rotunda AM (2011). "Injekční terapie pro lokální odbourávání tuků: současný stav". Clin Plast Surg. 38 (3): 489–501, vii. doi:10.1016 / j.cps.2011.02.005. PMID  21824545.
  7. ^ Christensen, Jørn B. (2001). "Jednoduchá metoda pro syntézu aktivních esterů isonikotinových a pikolinových kyselin". Molekuly. 6 (12): 47–51. CiteSeerX  10.1.1.362.1034. doi:10.3390/60100047.
  8. ^ Kim, Jin-Baek; Lee, Bum-Wook; Yun, Hyo-Jin; Kwon, Young-Gil (2000). „Fotorezistory o vlně 193 nm založené na norbornenových kopolymerech s deriváty kyseliny žlučové“. Chemické dopisy. 29 (4): 414–15. doi:10,1246 / cl. 2000,414.
  9. ^ A b „FDA schvaluje léčbu tuku pod bradou“. Úřad pro kontrolu potravin a léčiv. 29.dubna 2015.
  10. ^ „ATX-101 - Kythera Biopharmaceuticals“. Kythera.com. 20. 06. 2014. Citováno 2016-11-02.
  11. ^ Christensen, Jen (2015-05-01). „Double bin begone: it's FDA yes for fat buster“. CNN.com. Citováno 2016-11-02.
  12. ^ Fredriksen JH, Rosenqvist E, Wedege E a kol. (Prosinec 1991). „Výroba, charakterizace a kontrola vakcíny MenB„ Folkehelsa “: vakcína proti vezikulům vnější membrány proti meningokokové nemoci skupiny B.“ NIPH Ann. 14 (2): 67–79, diskuse 79–80. PMID  1812438.
  13. ^ MeNZB ™ - používejte vědu, nikoli názor!. scoop.co.nz (10. června 2005)
  14. ^ Magotti P, Bauer I, Igarashi M, Babagoli M, Marotta R, Piomelli D, Garau G (prosinec 2014). „Struktura lidské N-acylfosfatidylethanolamin-hydrolyzující fosfolipázy D: Regulace biosyntézy etanolamidu mastných kyselin žlučovými kyselinami“. Struktura. 23 (3): 598–604. doi:10.1016 / j.str.2014.12.018. PMC  4351732. PMID  25684574.
  15. ^ Vlček B .: Zesílení imunitní odpovědi pomocí DCA (Czech), Prakt.Lekar 52, 326–30 (1972)
  16. ^ Chyle M., Chyle P .: Regulace imunitní odpovědi pomocí DCA (Česky, anglicky shrnutí), Sbornik lek. 84, 212–18 (1982)
  17. ^ Vlček B. (1972) „Kyselina deoxycholová jako potenciální kancerostatický a antivirový faktor“, s. 145–47 v Pokroky v antimikrobiální a antineoplastické chemoterapii, Sv. II / 1. Urban & Schwarzenberg, Mnichov
  18. ^ Chyle M., Chyle P., Dolezal V. (Inst. F. Hygiena a epidemiologie, Praha): Kyselina deoxycholová - léčba virových infekcí a toxikologické vyšetření 2. symp. o prevenci a léčbě virových infekcí, Bechyne Castle 1988, s. 56 a násl.
  19. ^ Chyle M. (Universität Prag), Chyle P .: Kyselina deoxycholová v terapii herpes labialis (Česky, anglicky shrnutí), Cas. Lek. ces. 114, 1226–29 (1975)
  20. ^ Bradna J. (Poliklinik, Kutná Hora): Léčba herpes zoster kyselinou deoxycholovou (Česky, angl. Shrnutí), Rehabilitacia (Bratislava) 16, 77–86 (1983)
  21. ^ Vlček B .; Reif A .; Budsky F. (1970). „Toxicita deoxycholátu při pH pod 7,3 jako potenciální kancerostatická vlastnost'". Experientia. 26 (7): 776–78. doi:10.1007 / BF02232545. PMID  5431154.
  22. ^ Vlček B .; Reif A .; Seidlova B. (1971). „Důkazy o účasti deoxycholátu na imunitě proti rakovině“. Zeitschrift für Naturforschung B. 26 (5): 419–24. doi:10.1515 / znb-1971-0509. PMID  4398280.
  23. ^ Bernstein H, Bernstein C, Payne CM, Dvořáková K, Garewal H (leden 2005). "Žlučové kyseliny jako karcinogeny u lidských gastrointestinálních rakovin". Mutat. Res. 589 (1): 47–65. doi:10.1016 / j.mrrev.2004.08.001. PMID  15652226.
  24. ^ Tsuei J, Chau T, Mills D, Wan YJ (listopad 2014). „Dysregulace žlučových kyselin, dysbióza střev a rakovina zažívacího traktu“. Exp Biol Med (Maywood). 239 (11): 1489–504. doi:10.1177/1535370214538743. PMC  4357421. PMID  24951470.
  25. ^ Ajouz H, Mukherji D, Shamseddine A (květen 2014). „Sekundární žlučové kyseliny: nedostatečně uznávaná příčina rakoviny tlustého střeva“. Svět J Surg Oncol. 12 (1): 164. doi:10.1186/1477-7819-12-164. PMC  4041630. PMID  24884764.
  26. ^ Ames BN (1979). "Identifikace environmentálních chemikálií způsobujících mutace a rakovinu". Věda. 204 (4393): 587–93. Bibcode:1979Sci ... 204..587A. doi:10.1126 / science.373122. PMID  373122.
  27. ^ Tudek B, Winczura A, Janik J, Siomek A, Foksinski M, Oliński R (květen 2010). „Zapojení oxidačně poškozené DNA a oprava do vývoje a stárnutí rakoviny“. Am J Transl Res. 2 (3): 254–84. PMC  2892402. PMID  20589166.
  28. ^ A b Prasad AR, Prasad S, Nguyen H, Facista A, Lewis C, Zaitlin B, Bernstein H, Bernstein C (2014). „Nový myší model rakoviny tlustého střeva související se stravou je obdobou lidské rakoviny tlustého střeva“. Svět J Gastrointest Oncol. 6 (7): 225–43. doi:10,4251 / wjgo.v6.i7.225. PMC  4092339. PMID  25024814.
  29. ^ Bernstein C, Holubec H, Bhattacharyya AK, Nguyen H, Payne CM, Zaitlin B, Bernstein H (2011). „Karcinogenita deoxycholátu, sekundární žlučové kyseliny“. Arch Toxicol. 85 (8): 863–71. doi:10.1007 / s00204-011-0648-7. PMC  3149672. PMID  21267546.
  30. ^ Ou J, DeLany JP, Zhang M, Sharma S, O'Keefe SJ (2012). „Souvislost mezi mastnými kyselinami s krátkým řetězcem s nízkým tlustým střevem a vysokými žlučovými kyselinami v populacích s vysokým rizikem rakoviny tlustého střeva“. Rakovina výživy. 64 (1): 34–40. doi:10.1080/01635581.2012.630164. PMC  6844083. PMID  22136517.
  31. ^ Americká rakovinová společnost. Fakta a čísla o rakovině 2009.
  32. ^ O'Keefe SJ, Kidd M, Espitalier-Noel G, Owira P (květen 1999). „Vzácnost rakoviny tlustého střeva u Afričanů je spojena s nízkou spotřebou živočišných produktů, nikoli s vlákninou“. Dopoledne. J. Gastroenterol. 94 (5): 1373–80. PMID  10235221.
  33. ^ David LA, Maurice CF, Carmody RN, Gootenberg DB, Button JE, Wolfe BE, Ling AV, Devlin AS, Varma Y, Fischbach MA, Biddinger SB, Dutton RJ, Turnbaugh PJ (2014). „Dieta rychle a reprodukovatelně mění lidský střevní mikrobiom“. Příroda. 505 (7484): 559–63. Bibcode:2014Natur.505..559D. doi:10.1038 / příroda12820. PMC  3957428. PMID  24336217.
  34. ^ Han Y, Haraguchi T, Iwanaga S, Tomotake H, Okazaki Y, Mineo S, Moriyama A, Inoue J, Kato N (2009). „Spotřeba některých polyfenolů snižuje fekální kyselinu deoxycholovou a kyselinu lithocholovou, sekundární žlučové kyseliny rizikových faktorů rakoviny tlustého střeva.“ Journal of Agricultural and Food Chemistry. 57 (18): 8587–90. doi:10.1021 / jf900393k. PMID  19711910.
  35. ^ „Fenol-Explorer: Zobrazení všech potravin, ve kterých se nachází kyselina polyfenol kofeinová“. Phenol-explorer.eu. Citováno 2016-11-02.
  36. ^ Clifford M (1999). "Chlorogenové kyseliny a jiné skořice - povaha, výskyt a dietní zátěž". J. Sci. Potraviny Agric. 79 (3): 362–72. doi:10.1002 / (sici) 1097-0010 (19990301) 79: 3 <362 :: aid-jsfa256> 3.0.co; 2-d.
  37. ^ Liaset B, Hao Q, Jørgensen H, Hallenborg P, Du ZY, Ma T, Marschall HU, Kruhøffer M, Li R, Li Q, Yde CC, Criales G, Bertram HC, Mellgren G, Ofjord ES, Lock EJ, Espe M , Frøyland L, Madsen L, Kristiansen K (2011). „Nutriční regulace metabolismu žlučových kyselin je spojena se zlepšenými patologickými charakteristikami metabolického syndromu“. The Journal of Biological Chemistry. 286 (32): 28382–95. doi:10,1074 / jbc.M111.234732. PMC  3151081. PMID  21680746.
  38. ^ Bortolotti M, Kreis R, Debard C, Cariou B, Faeh D, Chetiveaux M, Ith M, Vermathen P, Stefanoni N, Lê KA, Schneiter P, Krempf M, Vidal H, Boesch C, Tappy L (2009). „Vysoký příjem bílkovin snižuje intrahepatocelulární ukládání lipidů u lidí“. Dopoledne. J. Clin. Nutr. 90 (4): 1002–10. doi:10.3945 / ajcn.2008.27296. PMID  19710199.
  39. ^ Ungefroren H, Gieseler F, Fliedner S, Lehnert H (2015). „Obezita a rakovina“. Hormonová molekulární biologie a klinické vyšetřování. 21 (1): 5–15. doi:10.1515 / hmbci-2014-0046. PMID  25719336.
  40. ^ A b Bradlow HL (2014). „Obezita a střevní mikrobiom: Patofyziologické aspekty“. Hormonová molekulární biologie a klinické vyšetřování. 17 (1): 53–61. doi:10.1515 / hmbci-2013-0063. PMID  25372730.
  41. ^ Devkota S, Turnbaugh PJ (2013). „Cancer: An acidic link“. Příroda. 499 (7456): 37–38. Bibcode:2013Natur.499 ... 37D. doi:10.1038 / příroda12404. PMID  23803768.
  42. ^ Ohtani N, Yoshimoto S, Hara E (2014). „Obezita a rakovina: střevní mikrobiální spojení“. Výzkum rakoviny. 74 (7): 1885–89. doi:10.1158 / 0008-5472.CAN-13-3501. PMID  24638983.
  43. ^ Wertheim BC, Martínez ME, Ashbeck EL, Roe DJ, Jacobs ET, Alberts DS, Thompson PA (květen 2009). „Fyzická aktivita jako determinant hladiny fekální žlučové kyseliny“. Biomarkery proti rakovině Epidemiol Předchozí. 18 (5): 1591–98. doi:10.1158 / 1055-9965.EPI-08-1187. PMC  2743306. PMID  19383885.
  44. ^ Hagio M, Matsumoto M, Yajima T, Hara H, Ishizuka S (září 2010). „Dobrovolné běhání na kole a dietní laktóza současně snižují podíl sekundárních žlučových kyselin ve stolici potkana“. J Appl Physiol. 109 (3): 663–68. doi:10.1152 / japplphysiol.00777.2009. PMID  20616226. S2CID  7982611.
  45. ^ Jeon JY, Meyerhardt JA (červen 2013). "Cvičení po diagnostice rakoviny: čas se hýbat". Onkologie (Williston Park). 27 (6): 585–86. PMID  23909074.