Kinurenska kiselina
Kinurenska kiselina (KYNA ili KYN) je proizvod normalnog metabolizma aminokiseline L -triptofana. Pokazano je da kinurenska kiselina ima neuroaktivnu aktivnost. Djeluje kao antiekscitotoksikant i antikonvulzivno sredstvo, najvjerojatnije kao antagonist na ekscitacijske receptore aminokiselina. Zbog ove aktivnosti može uticati na važne neurofiziološke i neuropatološke procese. Zbog toga se smatra da se kinurenska kiselina koristi u terapiji kod određenih neurobioloških poremećaja. Suprotno tome, povećani nivo kinurenske kiseline također je povezan sa određenim patološkim stanjima.
| Kinurenska kiselina | |
|---|---|
  | |
| Općenito | |
| Hemijski spoj | Kinurenska kiselina |
| Druga imena | Kinuronska kiselina, kvinurenska kiselina, transtorin IUPAC ime: 4-hidroksikvinolin-2-karboksilna kiselina |
| Molekularna formula | C10H7NO3 |
| CAS registarski broj | 492-27-3 |
| InChI | 1/C10H7NO3/c12-9-5-8(10(13)14)11-7-4-2-1-3-6(7)9/h1-5H,(H,11,12)(H,13,14) |
| Osobine1 | |
| Molarna masa | 189,168 g/mol |
| Tačka topljenja | 282,5 |
| 1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima. | |
Kinurensku kiselinu je otkrio nemački hemičar Justus von Liebig 1853. godine u psećjoj mokraći, po kojoj je, po svemu sudeći, dobila i ime.[1]
Nastaje iz L-kinurenina u reakciji koju katalizira enzim kinurenin-oksoglutarat transaminaza.
Mehanizam djelovanja
urediZa KYNA-u je predloženo da djeluje na pet ciljeva, kao:
- antagonist kod ionotropnih AMPA, NMDA i kainat receptor glutamata u rasponu koncentracija od 0,1-2,5 mMIt.[2]
- nekonkurentski antagonist na glicinskom mjestu NMDA receptora.
- antagonist α7 nikotinskog acetilholinog receptora.[3] Međutim, nedavno (2011) direktno snimanje struja receptora nikotinskih acetilkolinskih receptora u odraslih (nekultiviranih) hipokamusnih interneurona u strane Cooperovoj laboratoriji [4] potvrđeni su rezultati studije iz 2009.,[5] koje nije pronašla blokirajući učinak kinurenske kiseline u širokom rasponu koncentracija, sugerirajući tako da u nekulturnim, netaknutim preparatima odraslih životinja nema učinka kinurenske kiseline na struje receptora nikotinskog acetilkolina α7.[4][5]
- ligand za orfanski G protein-spregnuti receptor GPR35.[6] Drugi metabolit triptofana, 5-hidroksiindolsirćetna kiselina djeluje putem orfanskih G-protein spregnutih receptora GPR35.[7]
- agonist G-protein-spregnutih receptora HCAR3.[8]
Uloga u bolesti
urediUtvrđeni su visoki nivoi kinurenske kiseline kod pacijenata koji pate od encefalitisa koji prenose krpelji,[9] shizofrenije i bolesti u vezi sa HIV-om. U svim tim situacijama povećane razine bile su povezane sa zbrkom i psihotičnim simptomima. Kinurenska kiselina djeluje u mozgu kao glicinsko mjesto NMDAr antagonista, u glutamatergijskom neurotransmisivnom sistemu, za koji se smatra da je uključen u patofiziologiju i patogenezu shizofrenije.
Teorija o kinurenskoj kiselini kao osnovi shizofrenije predložena je 2007.,[10][11] utemeljena na njegovom djelovanju na aktivnost dopamina srednjeg mozga i NMDArs, povezujući tako dopaminsku hipotezu o shizofreniji sa glutamatskom hipotezom o shizofrenijskoj bolesti.
Utvrđeni su visoki nivoi kinurenske kiseline u ljudskom urinu u određenim metaboličkim poremećajima, poput obilježenih piridoksindeficita i nedostatka / odsustva kinureninaza.
Kada su istraživači smanjili razinu kinurenske kiseline u mozgu miševa, pokazalo se da se njihova kognicija značajno poboljšala.[12]
Kinurenska kiselina pokazuje i neuroprotektivna svojstva.[13] Neki istraživači tvrde da je povećana razina pronađena u slučajevima neurološke degradacije zbog neuspjelog pokušaja zaštite ćelija.[14]
Veza sa ketogenom prehranom
urediJedno kontrolirano istraživanje držalo je miševe na ketogenoj ishrani i izmjerilo koncentracije kinurenske kiseline u različitim dijelovima mozga [15] Otkriveno je da su miševi na ketogenoj dijeti imali veće koncentracije kinurenske kiseline u strijatumu i hipokampusu u usporedbi s miševima na normalnoj prehrani, bez značajnih razlika u korteksu.
Kao odgovor na studije koje su pokazale štetno ponašanje nakon porasta kinurenske kiseline,[16] autori također napominju da su životinje dijetu uglavnom dobro podnosile, bez "grubih poremećaja u ponašanju". Oni tvrde da su povećane koncentracije bile nedovoljne za stvaranje promjena u ponašanju uočenih u tim studijama.
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ Liebig, J., Uber Kynurensäure, Justus Liebigs Ann. Chem., 86: 125-126, 1853.
- ^ Elmslie, KS; Yoshikami, D (1985). "Effects of kynurenate on root potentials evoked by synaptic activity and amino acids in the frog spinal cord". Brain Res. 330 (2): 265–72. doi:10.1016/0006-8993(85)90685-7.
- ^ Hilmas, C.; Pereira, EFR; Alkondon, M.; Rassoulpour, A.; Schwarcz, R.; Albuquerque, E.X. (2001). "The Brain Metabolite Kynurenic Acid Inhibits α7 Nicotinic Receptor Activity and Increases Non-α7 Nicotinic Receptor Expression: Physiopathological Implications". J. Neurosci. 21 (19): 7463–7473. doi:10.1523/JNEUROSCI.21-19-07463.2001.
- ^ a b Dobelis, P.; Varnell, A.; Cooper, Donald C. (2011). "Nicotinic α7 acetylcholine receptor-mediated currents are not modulated by the tryptophan metabolite kynurenic acid in adult hippocampal interneurons". Nature Precedings. doi:10.1038/npre.2011.6277.1.
- ^ a b Mok, MH; Fricker, AC; Weil, A; Kew, JN (2009). "Electrophysiological characterisation of the actions of kynurenic acid at ligand-gated ion channels". Neuropharmacology. 57 (3): 242–249. doi:10.1016/j.neuropharm.2009.06.003. PMID 19523966.
- ^ Wang J, Simonavicius N, Wu X, Swaminath G, Reagan J, Tian H, Ling L (2006). "Kynurenic acid as a ligand for orphan G protein-coupled receptor GPR35". J. Biol. Chem. 281 (31): 22021–8. doi:10.1074/jbc.M603503200. PMID 16754668.
- ^ Grilli M, Raiteri L, Patti L, Parodi M, Robino F, Raiteri M, Marchi M (2006). "Modulation of the function of presynaptic α7 and non-α7 nicotinic receptors by the tryptophan metabolites, 5-hydroxyindole and kynurenate in mouse brain". Br. J. Pharmacol. 149 (6): 724–32. doi:10.1038/sj.bjp.0706914. PMC 2014664. PMID 17016503.
- ^ Kapolka, NJ; Taghon, GJ; Rowe, JB; Morgan, WM; Enten, JF; Lambert, NA; Isom, DG (9 June 2020). "DCyFIR: a high-throughput CRISPR platform for multiplexed G protein-coupled receptor profiling and ligand discovery". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 117 (23): 13117–13126. doi:10.1073/pnas.2000430117. PMID 32434907.
- ^ Holtze M, Mickiené A, Atlas A, Lindquist L, Schwieler L (2012). "Elevated cerebrospinal fluid kynurenic acid levels in patients with tick-borne encephalitis". J. Intern. Med. 272 (4): 394–401. doi:10.1111/j.1365-2796.2012.02539.x. hdl:10616/44938. PMID 22443218.
- ^ Erhardt S, Schwieler L, Nilsson L, Linderholm K, Engberg G (2007). "The kynurenic acid hypothesis of schizophrenia". Physiol. Behav. 92 (1): 203–209. doi:10.1016/j.physbeh.2007.05.025. PMID 17573079.
- ^ Erhardt S, Schwieler L, Engberg G (2003). Kynurenic acid and schizophrenia. Adv. Exp. Med. Biol. Advances in Experimental Medicine and Biology. 527. str. 155–65. doi:10.1007/978-1-4615-0135-0_18. ISBN 978-1-4613-4939-6. PMID 15206728.
- ^ Robert Schwarcz; Elmer, Greg I; Bergeron, Richard; Albuquerque, Edson X; Guidetti, Paolo; Wu, Hui-Qiu; Schwarcz, Robert (2010). "Reduction of Endogenous Kynurenic Acid Formation Enhances Extracellular Glutamate, Hippocampal Plasticity, and Cognitive Behavior". Neuropsychopharmacology. 35 (8): 1734–1742. doi:10.1038/npp.2010.39. PMC 3055476. PMID 20336058.
- ^ Urbańska, Ewa M.; Chmiel-Perzyńska, Iwona; Perzyński, Adam; Derkacz, Marek; Owe-Larsson, Björn (2014). "Endogenous Kynurenic Acid and Neurotoxicity". Handbook of Neurotoxicity. str. 421–453. doi:10.1007/978-1-4614-5836-4_92. ISBN 978-1-4614-5835-7.
- ^ Zádori, D.; Klivényi, P.; Vámos, E.; Fülöp, F.; Toldi, J.; Vécsei, L. (2009). "Kynurenines in chronic neurodegenerative disorders: future therapeutic strategies" (PDF). Journal of Neural Transmission. 116 (11): 1403–1409. doi:10.1007/s00702-009-0263-4. ISSN 0300-9564. PMID 19618107.
- ^ Żarnowski, Tomasz; Chorągiewicz, Tomasz; Tulidowicz-Bielak, Maria; Thaler, Sebastian; Rejdak, Robert; Żarnowska, Iwona; Turski, Waldemar Andrzej; Gasior, Maciej (2011). "Ketogenic diet increases concentrations of kynurenic acid in discrete brain structures of young and adult rats". Journal of Neural Transmission. 119 (6): 679–684. doi:10.1007/s00702-011-0750-2. ISSN 0300-9564. PMC 3359463. PMID 22200857.
- ^ Potter, Michelle C; Elmer, Greg I; Bergeron, Richard; Albuquerque, Edson X; Guidetti, Paolo; Wu, Hui-Qiu; Schwarcz, Robert (2010). "Reduction of Endogenous Kynurenic Acid Formation Enhances Extracellular Glutamate, Hippocampal Plasticity, and Cognitive Behavior". Neuropsychopharmacology. 35 (8): 1734–1742. doi:10.1038/npp.2010.39. ISSN 0893-133X. PMC 3055476. PMID 20336058.
Vanjski linkovi
uredi- Link found between TBE and schizophrenia - TheLocal.se, Sweden's news in English, 6 November 2007.
