Glucosamine Ang sulpate (GS) ay isang monosaccharide (simple asukal) at kabilang sa carbohydrates. Ito ay isang hango (inapo) ng D-glukos (dextrose), kung saan ang GS ay naiiba lamang sa pagpapalit (kapalit) ng pangkat na hydroxy (OH) sa pangalawa karbon (C) atomo ng isang pangkat na amino (NH2) - amino asukal, D-Glukosamina - at sa pagkakaroon ng isang pangkat ng sulpate (SO4) - D-glucosamine sulfate - naka-attach sa pangkat na NH2. Glucosamine - karamihan sa anyo ng N-acetylglucosamine (GlcNAc) o glucosamine sulfate - ay ang pangunahing molekula ng glycosaminoglycans, ang mga mucopolysaccharides na binubuo ng paulit-ulit (paulit-ulit) na disaccharide (two-asukal) mga yunit (uronic acid + amino sugar) at ang mga kadena ng karbohidrat ng mga proteoglycans na may mataas na timbang na molekular (glycosylated glycoproteins, na kung saan ay mahalagang bahagi ng extracellular matrix (extracellular matrix, intercellular na sangkap, ECM, ECM), lalo na ng buto, kartilago at tendons). Nakasalalay sa komposisyon ng mga yunit ng disaccharide, ang iba't ibang mga glycosaminoglycans ay maaaring makilala mula sa bawat isa - hyaluronic acid (glucuronic acid + N-acetylglucosamine), chondroitin sulfate at dermatan sulfate (glucuronic acid o iduronic acid + N-acetylgalactosamine), Heparin at heparan sulfate (glucuronic acid o iduronic acid + N-acetylglucosamine o glucosamine sulfate), at keratan sulfate (galacturonic acid + N-acetylglucosamine). Ang lahat ng mga glycosaminoglycans ay magkatulad na nagtataglay sila ng mga negatibong pagsingil at sa gayon ay nakakaakit sosa mga ions (Na2 +), na siya ring mag-aganyak tubig pagdagsa Para sa kadahilanang ito, ang mga glycosaminoglycans ay magagawang magbigkis tubig, na gumaganap ng isang mahalagang papel, lalo na para sa pag-andar ng articular kartilago. Sa edad, ang singil Density ng glycosaminoglycans ay nababawasan at ang kanilang tubig-nagbabawas ang kakayahan sa pagbigkis, sanhi kartilago tisyu upang mawala ang tigas at pagkalastiko at mga pagbabago sa istruktura na magaganap. Sa wakas, ang panganib ng sakit na artritis ay tumataas sa pagtanda.
Pagbubuo
Ang glucosamine ay na-synthesize (nabuo) sa organismo ng tao mula sa D-fructose-6pospeyt at ang amino acid na L-glutamine. Habang ang fructose Molekyul bilang hexose (C6 body) ay nagbibigay ng pangunahing balangkas na molekular, glutamine nagbibigay ng pangkat na amino. Ang biosynthesis ng glucosamine ay nagsisimula sa paglipat ng grupo ng NH2 ng glutamine sa C5 katawan ng fructose-6pospeyt sa pamamagitan ng glutamine-fructose-6-phosphate transaminase, upang ang glucosamine-6-phosphate ay nabuo pagkatapos ng kasunod na isomerization. Sinundan ito ng dephosphorylation (cleavage ng pospeyt grupo) sa glucosamine at pagbigkis ng isang grupo ng hydrochloride (HCl) sa pangkat ng amino nito - ang glucosamine hydrochloride - na pinalitan ng isang pangkat na sulpate - glucosamine sulfate - sa susunod na hakbang. Sa konteksto ng therapeutic application, ang glucosamine at glucosamine hydrochloride at glucosamine sulfate, ayon sa pagkakabanggit, ay ginawa sa industriya. Ang panimulang materyal ay chitin (Greek chiton "undercoat, shell, carapace") - a nitroheno (N) -na naglalaman ng polysaccharide na malawak na ipinamamahagi sa kalikasan, lalo na sa mga kaharian ng hayop at fungal, na pangunahing sangkap ng exoskeleton ng maraming mga arthropods (arthropods), isang bahagi ng radula (mga bibig sa bibig) ng maraming mollusca (mollusks) at a bahagi ng dingding ng cell ng ilang mga fungi. Ang framework substansiya chitin ay binubuo ng maraming mga monomer (hanggang sa 2,000), na nakararami N-acetyl-D-glucosamine (GlcNAc), ngunit maaari ring maglaman ng mga yunit ng D-glucosamine. Ang mga monomer ay naka-link sa bawat isa sa pamamagitan ng ß-1,4-glycosidic bond. Para sa pang-industriya na synthesis ng glucosamine, ang chitin ay pangunahing nakuha bilang isang pangalawang hilaw na materyal mula sa mga basura ng pangisdaan ng crustaceans, tulad ng crab at mga hipon. Para sa hangaring ito, ang mga durog na crayfish shell at crab shell ay napapagod sa pamamagitan ng sosa solusyon ng hydroxide (2 mol NaOH / l) at napalaya mula sa mga sangkap ng dayap sa ilalim ng pagkilos ng hydrochloric acid (4 mol HCl / l). Ang nagresultang polymer chitin ay ginagamot ng mainit hydrochloric acid upang mai-hydrolytically cleave ito (sa pamamagitan ng reaksyon ng tubig) sa mga monomer nito at i-deacetylate ang mga ito (cleavage ng acetyl group mula sa GlcNAc; kung ang degree ng acetylation ay <50%, ito ay tinukoy bilang chitosan), na nagbubunga ng maraming D-glucosamine molecule. Pagbubuklod ng mga grupo ng HCl o SO4 sa mga pangkat ng amino ng glucosamine molecule Nagreresulta sa D-glucosamine hydrochlorides o D-glucosamine sulfates, ayon sa pagkakabanggit. Ang glucosamine ay ang ginustong substrate para sa biosynthesis ng glycosaminoglycans. Kasunod sa gitna at isomerization ng fructose-6-phosphate sa glucosamine-6-phosphate, ang huli ay na-acetylated sa N-acetylglucosamine-6-phosphate ng glucosamine-6-phosphate N-acetyltr. , ay isomerized (na-convert) sa N-acetylglucosamine-1-phosphate ng N-acetylglucosamine phosphoglucomutase at na-convert sa UDP-N-acetylglucosamine (UDP-GlcNAc) ng uridine diphosphate (UDP) -N-acetylglucosamine phosphorylase, na kung saan ay maaaring sa UDP-N-acetylgalactosamine (UDP-GalNAc) ng UDP-galactose 4-epimerase. Ang nucleotide UDP ay nagbibigay ng kinakailangang enerhiya upang ilipat ang Molc Molc o MolNAc na molekula sa isang uronic acid at sa gayon ay synthesize ang disaccharide unit ng glycosaminoglycans, tulad ng hyaluronic acid, chondroitin sulfate/ dermatan sulfate at keratan sulfate. Upang biosynthesize heparin at heparan sulfate, ang natitirang GlcNAc ay bahagyang na-deacetylated at na-sulfate sa glucosamine sulfate. Sa edad, ang kakayahang gumawa ng sarili ng glucosamine sa sapat na halaga ay bumababa, na nauugnay sa nabawasan na glycosaminoglycan synthesis. Para sa kadahilanang ito, ang pag-iipon ng articular cartilage ay napapailalim sa mga pagbabago sa istruktura at lalong nawawala ang pagpapaandar nito bilang a pagkabigla sumisipsip Dahil dito, ang mga matatanda ay nasa mas mataas na peligro na magkaroon ng pag-unlad osteoarthritis at iba pang mga pagbabago sa artritis.
Pagsipsip
Napakaliit na nalalaman hanggang ngayon tungkol sa mekanismo ng bituka (kinasasangkutan ng bituka) pagsipsip (pagkuha ng) ng glucosamine at glucosamine sulfate. Mayroong katibayan na ang glucosamine ay pumapasok sa mga enterosit (mga cell ng maliit na bituka epithelium) sa itaas maliit na bituka sa pamamagitan ng isang aktibong proseso na kinasasangkutan ng transportasyon ng transmembrane proteins (mga tagadala). Isang mahalagang papel ang ginagampanan ng sosa/glukos cotransporter-1 (SGLT-1), na nagdadala ng D-glucose at D-glucose derivatives, kasama ang D-glucosamine, kasama ang mga sodium ions sa pamamagitan ng isang symport (naituwid na transportasyon) mula sa duodenum sa ileum. Para sa pagsipsip ng glucosamine sulfate, isang enzymatic cleavage ng sulfate group ay kinakailangan sa bituka lumen o sa brush border lamad ng mga enterosit upang ma-internalize (kinuha sa loob) ng SGLT-1 sa anyo ng glucosamine. Ang SGLT-1 ay ipinahayag sa pag-asa sa luminal substrate walang halo - kapag ang suplay ng substrate ay mataas, ang intracellular expression ng carrier system at ang pagsasama nito sa apical (nakaharap sa bituka lumen) ang enterosit na lamad ay nadagdagan, at kapag ang suplay ng substrate ay mababa, ito ay nabawasan. Sa prosesong ito, nakikipagkumpitensya ang mga substrate para sa mga nagbubuklod na site ng SGLT-1 upang, halimbawa, ang glucosamine ay nawala mula sa lugar ng pagsipsip sa mataas na luminal glukos konsentrasyon Ang lakas ng pagmamaneho ng SGLT-1 ay isang electrochemical, papasok na cellular sodium gradient, na pinapagitan ng sodium (Na +) /potasa (K +) - ATPase, na matatagpuan sa basolateral (nakaharap sa dugo sasakyang-dagat) lamad ng cell, at pinapagana ng pagkonsumo ng ATP (adenosine ang cathosfat, ang unibersal na nagbibigay ng enerhiya na nucleotide) ay nakapag-catalyze (nagpapabilis) sa pagdadala ng mga Na + ions mula sa bituka ng cell papunta sa daluyan ng dugo at mga K + ions papunta sa bituka. Bilang karagdagan sa apical enterocyte membrane, ang SGLT-1 ay matatagpuan din sa proximal tubule ng klase (pangunahing bahagi ng mga tubule ng bato), kung saan responsable ito para sa muling pagsisipsip ng glucose at glucosamine. Sa mga enterosit (mga cell ng maliit na bituka epithelium), pagbabalik ng enzymatic (pagkakabit ng mga pangkat ng sulpate) ng glucosamine sa glucosamine sulfate ay nangyayari, kahit na maaari rin itong mangyari sa atay at iba pang mga organo. Ang pagdadala ng glucosamine at glucosamine sulfate mula sa enterosit sa pamamagitan ng basolateral lamad ng cell sa daluyan ng dugo (portal ugat) ay nagagawa ng glucose transporter-2 (GLUT-2). Ang system ng carrier na ito ay may mataas na kapasidad sa transportasyon at mababang ugnayan ng substrate, upang bilang karagdagan sa mga asul na glucose at glucose, galactose at ang fructose ay dinadala din. Ang GLUT-2 ay naisalokal din sa atay at pancreatic beta cells (insulin-maggawa ng mga cell ng pancreas), kung saan tinitiyak nito ang parehong pag-agaw ng karbohidrat sa mga cell at pakawalan sa daluyan ng dugo. Ayon sa mga pag-aaral sa parmokokinetiko, ang pagsipsip ng bituka ng oral na ibinigay na glucosamine at glucosamine sulfate ay mabilis at halos kumpleto (hanggang sa 98%). Ang mataas na pagkakaroon ng glucosamine sulfate ay nagreresulta sa bahagi mula sa maliit nito pangnguya masa o laki ng molekular kumpara sa glycosaminoglycans - ang Molektang molekula ay halos 250 beses na mas maliit kaysa sa chondroitin sulfate Molekyul Ang rate ng pagsipsip ng chondroitin sulfate ay tinatayang magiging 0-8% lamang.
Transport at pamamahagi sa katawan
Ang mga pag-aaral na may radiolabeled, pasalita na pinangangasiwaan ng glucosamine at glucosamine sulfate ay nagpakita na ang mga sangkap na ito ay mabilis na lumilitaw sa dugo pagkatapos ng mabilis na pagsipsip at mabilis na kinuha ng mga tisyu at organo. Ang mga amino sugars ay isinasama nang mas gusto sa magkasanib na istraktura, lalo na sa extracellular (labas ng cell) matrix (extracellular matrix, intercellular na sangkap, ECM, ECM) ng kartilago, ligament at tendons. Doon, ang glucosamine sulfate ay ang nangingibabaw na form sapagkat ang libreng glucosamine ay sumasailalim ng enzymatic sulfation (pagkakabit ng mga pangkat na sulpate). Sa kasukasuan, ang glucosamine sulfate ay nagpapasigla ng pagbubuo ng mga bahagi ng kartilago at synovial fluid (magkasanib na likido). Bilang karagdagan, humahantong ang GS sa mas mataas na pagsipsip ng kulay ng asupre, isang mahahalagang elemento para sa magkasanib na mga tisyu, kung saan responsable ito sa pag-stabilize ng extracellular matrix ng magkasanib na istraktura. Sa pamamagitan ng paglulunsad ng mga proseso ng anabolic (pagbuo) at pagbawalan ng mga proseso ng catabolic (pagbagsak) sa articular cartilage, kinokontrol ng glucosamine sulfate ang pabago-bago balanse ng pagbuo ng kartilago at pagkasira. Sa wakas, ang GS ay mahalaga para sa pagpapanatili ng magkasanib na pag-andar at ginagamit bilang isang pandiyeta suplemento o chondroprotectant (mga sangkap na nagpoprotekta sa kartilago at pinipigilan ang pagkasira ng kartilago na may mga anti-namumula na epekto) sa mga sakit na artritis. Sa mga dosis na 700-1,500 mg bawat araw, nagpapakita ang GS ng aktibidad na nagbabago ng palatandaan na may mahusay na kakayahang magpahintulot at makontra ang pag-unlad ng osteoarthritis. Halimbawa, ang paggamot na may 1,500 mg ng oral na namamahala ng GS ay nagbawas sa 0.31-mm na makitid ng tuhod joint espasyo na inaasahan sa mga pasyente na may gonarthrosis (tuhod joint osteoarthritis) ng 70% sa loob ng tatlong taon. Ang pagkuha ng GS sa artikular na kartilago ay sumusunod sa isang aktibong mekanismo sa pamamagitan ng mga carrier ng transmembrane - tulad ng pagdadala ng glucosamine sulfate sa atay at klase. Karamihan sa iba pang mga tisyu ay kumukuha ng asukal sa amino sa pamamagitan ng passive diffusion. Sa dugo ang plasma, ang oras ng paninirahan ng glucosamine at glucosamine sulfate ay napakaikli - sa isang banda, dahil sa mabilis na pag-inom sa mga tisyu at organo, at sa kabilang banda, dahil sa pagsasama (pag-inom) sa plasma proteins, tulad ng alpha- at beta-globulin. Ayon sa mga pag-aaral sa pharmacokinetic, ang oral na pinangangasiwaan ng glucosamine ay mayroong plasma walang halo 5 beses na mas mababa kaysa sa parenterally (intravenously o intramuscularly) na ibinibigay ng glucosamine. Ito ay dahil sa unang-pass na metabolismo sa atay, kung saan ang oral glucosamine lamang ang sumasailalim. Bilang bahagi ng first-pass na epekto, ang isang mataas na proporsyon ng glucosamine ay napapasama sa mas maliit molecule at sa huli sa karbon dioxide, tubig, at yurya, nag-iiwan lamang ng isang maliit na proporsyon ng glucosamine na hindi nagbago at inilabas sa daluyan ng dugo.
Eksklusibo
Ang glucosamine sulfate ay higit na naipalabas sa pamamagitan ng mga bato sa ihi (~ 30%), pangunahin sa anyo ng glucosamine. Dahil sa halos kumpletong pagsipsip ng bituka, ang paglabas ng GS sa mga dumi (dumi ng tao) ay halos 1% lamang. Sa isang mas mababang lawak, ang GS pag-aalis nangyayari rin sa respiratory tract.
