Glucosamine a szulfát (GS) monoszacharid (egyszerű cukor) és a szénhidrátok. Ez a D- származéka (leszármazottja)szőlőcukor (dextróz), amelytől a GS csak a második hidroxi (OH) csoport helyettesítésében (helyettesítésében) különbözik szén (C) atom egy amino (NH2) csoporttal - amino cukor, D-glükózamin - és szulfát (SO4) - D-glükózamin-szulfát - jelenlétében az NH2 csoporthoz kapcsolódva. Glucosamine - többnyire N-acetil-glükózamin (GlcNAc) vagy glükózamin-szulfát formájában - a glikozaminoglikánok alapmolekulája, azok a mukopoliszacharidok, amelyek ismétlődő (ismétlődő) diszacharidokból (két-cukor) egységek (uronsav + amino-cukor) és a nagy molekulatömegű proteoglikánok (glikozilezett glikoproteinek, amelyek az extracelluláris mátrix (extracelluláris mátrix, sejtközi anyag, ECM, ECM), különösen a csont) szénhidrát oldalláncai. porcogó és a inak). A diszacharid egységek összetételétől függően a különböző glikozaminoglikánok megkülönböztethetők egymástól - hialuronsav (glükuronsav + N-acetil-glükózamin), kondroitin-szulfát és dermatán-szulfát (glükuronsav vagy iduronsav + N-acetil-galaktozamin), Heparin és heparán-szulfát (glükuronsav vagy iduronsav + N-acetil-glükózamin vagy glükózamin-szulfát) és keratán-szulfát (galakturonsav + N-acetil-glükózamin). Valamennyi glikozaminoglikánban közös, hogy negatív töltésekkel rendelkeznek, és így vonzanak nátrium ionok (Na2 +), amelyek viszont indukálódnak víz beáramlás. Emiatt a glikozaminoglikánok képesek megkötődni víz, amely alapvető szerepet játszik, különösen az ízületi funkcionalitás szempontjából porcogó. Az életkor előrehaladtával a töltés sűrűség glikozaminoglikánok száma csökken és ezek víz-kötő képesség csökken, ami porcogó a szövet keménységének és rugalmasságának elvesztésére, valamint strukturális változásokra. Végül az ízületi gyulladás kockázata az életkor előrehaladtával növekszik.
Szintézis
A glükózamin az emberi szervezetben szintetizálódik (képződik) a D-fruktóz-6-foszfát és az L- aminosavglutamin. Amíg a fruktóz molekula, mint hexóz (C6 test) biztosítja az alapvető molekuláris csontvázat, glutamin biztosítja az aminocsoportot. A glükózamin bioszintézise a (z) NH2 csoport transzferjével kezdődik glutamin a C5 testéhez fruktóz-6-foszfát glutamin-fruktóz-6-foszfát-transzamináz segítségével, így a glükózamin-6-foszfát az ezt követő izomerizáció után képződik. Ezt követi a defoszforilezés (a. Hasítása) foszfát csoport) a glükózaminhoz és egy hidroklorid (HCl) csoport kötése az aminocsoportjához - a glükózamin-hidrokloridhoz - amelyet a következő lépésben egy szulfátcsoport - glükózamin-szulfát helyettesít. A terápiás alkalmazás összefüggésében glükózamint, illetve glükózamin-hidrokloridot, illetve glükózamin-szulfátot állítanak elő iparilag. A kiindulási anyag a kitin (görög chiton „aljszőrzet, héj, karapác”) - a nitrogén (N) -tartalmú poliszacharid, amely a természetben széles körben elterjedt, különösen az állat- és gombavilágban, amely számos ízeltlábú (ízeltlábú) exoskeletonjának fő alkotóeleme, számos puhatestű (puhatestű) radulájának (szájrésze) és egy egyes gombák sejtfalkomponense. A kitin vázanyag több (legfeljebb 2,000) monomerből áll, főleg N-acetil-D-glükózaminból (GlcNAc), de tartalmazhat D-glükózamin egységeket is. A monomereket ß-1,4-glikozidos kötések kötik össze egymással. Ipari glükózamin-szintézishez a kitint elsősorban másodlagos nyersanyagként nyerik rákfélék halászati hulladékaiból, mint pl. rákok és garnélarák. Ebből a célból a zúzott rákhéjakat és a rákhéjakat fehérje nélkül eltávolítják nátrium hidroxid-oldatot (2 mol NaOH / l) és mészkomponensektől megszabadítva sósav (4 mol HCl / l). A kapott polimer kitint forrón kezeljük sósav hidrolitikusan (vízzel történő reakcióval) hasítva monomerjeibe és dezacetilezve őket (az acetilcsoport hasítása a GlcNAc-ből; ha az acetilezés mértéke <50%, akkor erre utalunk). kitozán), amely számos D-glükózamint eredményez molekulák. HCl- vagy SO4-csoportok kötése a glükózamin aminocsoportjaihoz molekulák D-glükózamin-hidrokloridokat vagy D-glükózamin-szulfátokat eredményez. A glükózamin a glikozaminoglikánok bioszintézisének előnyös szubsztrátja. A fruktóz-6-foszfát amidálása és izomerizációja után glükózamin-6-foszfáttá az utóbbit glükózamin-6-foszfát-N-acetil-transzferázzal acetilezzük N-acetil-glükózamin-6-foszfáttal , N-acetil-glükózamin-foszfoglükomutázzal izomerizálják (átalakítják) N-acetil-glükózamin-1-foszfáttá, és uridin-difoszfát (UDP) -N-acetil-glükózamin-foszforiláz alakítják UDP-N-acetil-glükózaminná (UDP-GlcNAc), amely viszont átalakulhat az UDP-N-acetil-galaktozaminnal (UDP-GalNAc) az UDP-galaktóz 4-epimeráz. Az UDP nukleotid biztosítja a szükséges energiát ahhoz, hogy a GlcNAc vagy GalNAc molekula uronsavakká váljon, és így szintetizálja a glikozaminoglikánok diszacharid egységeit, mint pl. hialuronsav, kondroitin-szulfát/ dermatán-szulfát és keratán-szulfát. Bioszintetizálni heparin és heparán-szulfát, a GlcNAc maradék részben dezacetilezett és szulfatált glükózamin-szulfáttá. Az életkor előrehaladtával csökken a glükózamin megfelelő mennyiségű előállításának képessége, ami a glikozaminoglikán szintézisének csökkenésével jár. Emiatt az öregedő ízületi porc szerkezeti változásoknak van kitéve, és egyre inkább elveszíti funkcióját a sokk elnyelő. Következésképpen az idősek fokozottan ki vannak téve a fejlődés kockázatának osteoarthritis és egyéb ízületi elváltozások.
reszorpciós
A bél mechanizmusáról (a beleket érintő) a mai napig nagyon keveset tudni abszorpció (felvétel) glükózamin és glükózamin-szulfát. Bizonyíték van arra, hogy a glükózamin enterocitákba (a vékonybél sejtjeibe) kerül hámszövet) felső részén vékonybél transzmembrán transzportot magában foglaló aktív folyamat révén fehérjék (hordozók). Lényeges szerepet játszik a nátrium/szőlőcukor kotransporter-1 (SGLT-1), amely a D-glükóz és D-glükóz származékokat, beleértve a D-glükózamint is, nátriumionokkal együtt egy szimport (rektifikált transzport) segítségével szállítja a patkóbél az ileumhoz. A abszorpció glükózamin-szulfát esetében a szulfátcsoport enzimatikus hasítása szükséges a bél lumenében vagy az enterociták kefe határmembránján ahhoz, hogy az SGLT-1 glükózamin formájában internalizálódjon (belül felvehesse). Az SGLT-1 a luminális szubsztráttól való függőségben fejeződik ki koncentráció - ha a szubsztrátellátás magas, a hordozó rendszer intracelluláris expressziója és beépülése az apikális (a bél lumen felé néző) enterocita membránba fokozódik, és ha a szubsztrátellátás alacsony, akkor csökken. Ebben a folyamatban a szubsztrátok versengenek az SGLT-1 kötőhelyekért, így például a glükózamin kiszorul a abszorpció magas luminálnál szőlőcukor koncentrációk. Az SGLT-1 hajtóereje egy elektrokémiai, befelé irányuló sejtnátrium-gradiens, amelyet a nátrium (Na +) /kálium (K +) - ATPáz, amely a bazolaterálisban helyezkedik el (a vér hajók) sejt membrán, és az ATP (adenozin trifoszfát, univerzális energiát szolgáltató nukleotid) katalizálja (felgyorsítja) a Na + -ionok transzportját a bélsejtből a véráramba, a K + -ionokat pedig a bélsejtbe. Az apikális enterocita membrán mellett az SGLT-1 a proximális tubulusban is található vese (a vesetubulusok fő része), ahol felelős a glükóz és a glükózamin újrafelszívódásáért. Enterocitákban (a vékonybél sejtjei hámszövet), a glükózamin enzimatikus reszulfatálása (szulfátcsoportok kötődése) a glükózamin-szulfáthoz fordul elő, bár ez máj és más szervek. A glükózamin és a glükózamin-szulfát szállítása az enterocitákból a bazolaterálison keresztül sejt membrán a véráramba (portál ér) glükóz-transzporter-2 (GLUT-2) segítségével hajtjuk végre. Ez a hordozó rendszer nagy szállítási kapacitással és alacsony szubsztrát affinitással rendelkezik, így a glükóz és a glükózszármazékok mellett galaktóz és a fruktózt is szállítják. A GLUT-2 szintén lokalizálódik máj és a hasnyálmirigy béta sejtjei (inzulin- a hasnyálmirigy termelő sejtjei), ahol biztosítja mind a szénhidrát felvételét a sejtekbe, mind pedig a véráramba. Farmakokinetikai vizsgálatok szerint a szájon át adott glükózamin és glükózamin-szulfát bélben történő felszívódása gyors és majdnem teljes (akár 98%). A glükózamin-szulfát magas rendelkezésre állása részben annak kicsi mól- tömeg vagy molekulaméret a glikozaminoglikánokhoz képest - a GS molekula körülbelül 250-szer kisebb, mint a kondroitin-szulfát molekula. A kondroitin-szulfát felszívódási aránya a becslések szerint csak 0-8%.
Szállítás és eloszlás a testben
Radioaktívan jelzett, orálisan beadott glükózaminnal és glükózamin-szulfáttal végzett vizsgálatok azt mutatták, hogy ezek az anyagok gyorsan megjelennek a vér gyors felszívódás után, és gyorsan felveszik a szövetek és szervek. Az amino-cukrok előnyösen beépülnek az ízületi struktúrákba, különösen a porc, az ínszalagok és inak. Ott a glükózamin-szulfát az uralkodó forma, mert a szabad glükózamin enzimatikus szulfatáláson megy keresztül (a szulfátcsoportok kötődése). Az ízületben a glükózamin-szulfát serkenti a porckomponensek szintézisét és szinoviális folyadék (ízületi folyadék). Ezenkívül a GS a kén, az ízületi szövetek elengedhetetlen eleme, ahol az ízületi struktúrák extracelluláris mátrixának stabilizálásáért felelős. Az anabolikus (felépítő) folyamatok elősegítésével és a katabolikus (lebontó) folyamatok gátlásával az ízületi porcokban a glükózamin-szulfát szabályozza a dinamikát egyensúly porc felépülése és lebontása. Végül a GS elengedhetetlen az ízületi funkció fenntartásához, és étrendként használják kiegészítés vagy kondroprotektor (olyan anyagok, amelyek megvédik a porcot és gátolják a porc lebomlását gyulladáscsökkentő hatással) ízületi gyulladásos betegségekben. Napi 700–1,500 mg dózisban a GS tünetmódosító aktivitást mutat, jól tolerálható, és ellensúlyozza a osteoarthritis. Például 1,500 mg orálisan beadott GS-sel végzett kezelés csökkentette a 0.31 mm-es szűkületet térdízület várható tér a gonartrózis (térdízület osteoarthritis) 70% -kal három éven belül. A GS felvétele az ízületi porcba transzmembrán hordozókon keresztül aktív mechanizmust követ - akárcsak a glükózamin-szulfát transzportja a máj és a vese. A legtöbb más szövet passzív diffúzióval veszi fel az amino-cukrot. Ban ben vér plazmában a glükózamin és a glükózamin-szulfát tartózkodási ideje nagyon rövid - egyrészt a szövetekbe és szervekbe történő gyors felvétel, másrészt a plazmába való beépülés (befogadás) miatt fehérjék, például alfa- és béta-globulin. Farmakokinetikai vizsgálatok szerint az orálisan beadott glükózamin plazma koncentráció Ötször alacsonyabb, mint parenterálisan (intravénásan vagy intramuszkulárisan) beadott glükózamin. Ennek oka, hogy első passz anyagcsere a májban, amely csak orális glükózaminon megy keresztül. Az első passz hatás részeként a glükózamin nagy része kisebbre bomlik molekulák és végül arra szén dioxid, víz és karbamid, a glükózaminnak csak kis hányada marad változatlan és szabadul fel a véráramba.
Kiválasztás
A glükózamin-szulfát főleg a vesén keresztül ürül a vizelettel (~ 30%), elsősorban glükózamin formájában. A szinte teljes bélfelszívódás miatt a GS ürülékben (székletben) csak körülbelül 1% választódik ki. Kisebb mértékben a GS megszüntetése is előfordul a légutak.
