Kyselina aminolevulová

Kyselina δ-aminolevulová (kyselina delta- nebo 5-aminolevulová) je organická kyselina, primární složka při syntéze tetrapyrrolů: porfyrinů a corrinů u zvířat a chlorofylu u rostlin .

Metabolismus a biologický význam

Biosyntéza

Existují dvě cesty pro biosyntézu δ-ALA:

1. V nefotosyntetických organismech: zvířatech , houbách a prvokech se kyselina δ-aminolevulová tvoří působením enzymu δ-aminolevulinátsyntázy závislého na pyridoxalfosfátu z glycinu a sukcinyl-CoA jako výsledek reakce známé jako Sheminova dráha: HOOCCH 2 CH 2 CO-S-CoA + H 2 NCH 2 COOH HOOCCH 2 CH 2 COCH 2 NH 2 + CO 2 + CoA-SH
2. U rostlin, řas, bakterií (kromě skupiny alfa-proteobakterií) a archeí vzniká z kyseliny glutamové přes meziprodukty glutamyl-tRNA a glutamát-1-semialdehyd. Enzymy zapojené do syntézy jsou glutamyl-tRNA syntetáza, glutamyl-tRNA reduktáza a glutamát-1-semialdehyd aminotransferáza. Reakce je známá jako C5-way nebo Bealeova cesta [1] [2] .

Následný osud δ-ALA

V další fázi jsou dvě molekuly kyseliny aminolevulové kondenzovány působením porfobilinogensyntázy za vzniku pyrrolového derivátu - porfobilinogenu :

Ze čtyř molekul porfobilinogenu se zase v důsledku kaskády enzymatických reakcí syntetizuje uroporfyrogen III , který je prekurzorem porfyrinů, korrinů a chlorofylu:

V rostlinách je tvorba kyseliny 5-aminolevulové regulovaným krokem v syntéze chlorofylu. S přidáním exogenní kyseliny δ-aminolevulové může akumulace prekurzoru chlorofylu protochlorofylidu dosáhnout toxické úrovně.

Klinický význam a aplikace

Kyselina δ-aminolevulová způsobuje díky zvláštnostem metabolismu v nádorových buňkách akumulaci fotoaktivních (fluorescenčních a schopných tvořit aktivní formy kyslíku) porfyrinů v epitelu a ve tkáních novotvaru, zejména v buňkách maligního gliomu. Díky tomu se tato sloučenina používá pro vizualizaci nádorových tkání a intraoperační kontrolu při neurochirurgických intervencích [3] .

Ze stejného důvodu se kyselina δ-aminolevulová používá jako diagnostické a aktivní činidlo ve fotodynamické terapii , umožňující jak efektivní detekci nádorových zón díky kontrastu červené fluorescence protoporfyrinu IX s krátkovlnným excitačním světlem, tak přímé použití jeho fotodynamická aktivita k ničení povrchových nebo kavitárních nádorů.

Viz také

• Porfyriny

Literatura

• Musiol R., Serda M., Polanski J. Proléčiva ve fotodynamické protinádorové terapii  (anglicky)  // Curr. Pharm. Des. : deník. - 2011. - Sv. 17 , č. 32 . - S. 3548-3559 . — PMID 22074426 .
• Harris F., Pierpoint L. Fotodynamická terapie založená na kyselině 5-aminolevulové a její použití jako antimikrobiální látky  //  Med Res Rev: časopis. - 2011. - Červenec. - doi : 10.1002/med.20251 . — PMID 21793017 .
• Bekelis K., Valdes PA, Erkmen K. a kol. Kvantitativní a kvalitativní fluorescence protoporfyrinu IX indukovaná kyselinou 5-aminolevulinovou u meningeomů baze lebky  (anglicky)  // Neurosurg Focus : deník. - 2011. - Květen ( roč. 30 , č. 5 ). — P. E8 . - doi : 10.3171/2011.2.FOCUS1112 . — PMID 21529179 .

Poznámky

1. ↑ Beale SI Biosyntéza prekurzoru tetrapyrrolového pigmentu, kyselina delta-aminolevulová, z glutamátu  // Fyziologie rostlin  : časopis  . - Americká společnost rostlinných biologů , 1990. - Srpen ( roč. 93 , č. 4 ). - S. 1273-1279 . — PMID 16667613 .
2. ↑ Willows, R.D. Chlorophylls // Encyclopaedia of Plant and Crop Science  (Angl.) / Goodman, Robert M.. - Marcel Dekker, 2004. - S. 258-262. - ISBN 0-8247-4268-0 .
3. ↑ Stummer W., Pichlmeier U., Meinel T., Wiestler OD, Zanella F., Reulen HJ Fluorescenčně řízená chirurgie s kyselinou 5-aminolevulinovou pro resekci maligního gliomu: randomizovaná kontrolovaná multicentrická studie fáze III   // The Lancet  : journal . - Elsevier , 2006. - Sv. 7 , č. 5 . - S. 392-401 . - doi : 10.1016/S1470-2045(06)70665-9 . — PMID 16648043 .

Odkazy

• Hodnota hladiny v moči  (rus.)
• Kyselina δ-aminolevulová jako fotosenzibilizátor  (ruština)