ACIDO ARACHIDONICO: FUNZIONI, DIETA, CASCATA - BIOLOGIA - 2024

L' acido arachidonico è un composto di 20 atomi di carbonio. È un acido grasso polinsaturo, perché ha doppi legami tra i suoi carboni. Questi doppi legami sono in posizione 5, 8, 11 e 14. A causa della posizione dei loro legami, appartengono al gruppo degli acidi grassi omega-6.

Tutti gli eicosanoidi - molecole lipidiche coinvolte in vari percorsi con funzioni biologiche vitali (p. Es., Infiammazione) - provengono da questo acido grasso a 20 atomi di carbonio. Gran parte dell'acido arachidonico si trova nei fosfolipidi della membrana cellulare e può essere rilasciato da numerosi enzimi.

L'acido arachidonico è coinvolto in due percorsi: il percorso della cicloossigenasi e il percorso della lipossigenasi. Il primo dà luogo alla formazione di prostaglandine, trombossani e prostaciclina, mentre il secondo genera leucotrieni. Questi due percorsi enzimatici non sono correlati.

Caratteristiche

L'acido arachidonico ha una vasta gamma di funzioni biologiche, tra queste sono:

- È un costituente integrale della membrana cellulare, conferendole la fluidità e la flessibilità necessarie per il normale funzionamento della cellula. Questo acido subisce anche cicli di deacilazione / riattivazione quando si trova come fosfolipide nelle membrane. Il processo è anche noto come ciclo delle Terre.

- Si trova in particolare nelle cellule del sistema nervoso, scheletrico e immunitario.

- Nel muscolo scheletrico aiuta la sua riparazione e crescita. Il processo si verifica dopo l'attività fisica.

- Non solo i metaboliti prodotti da questo composto hanno importanza biologica. L'acido allo stato libero è in grado di modulare diversi canali ionici, recettori ed enzimi, attivandoli o disattivandoli attraverso diversi meccanismi.

- I metaboliti derivati ​​da questo acido contribuiscono ai processi infiammatori e portano alla generazione di mediatori responsabili della risoluzione di questi problemi.

- L'acido libero, insieme ai suoi metaboliti, promuove e modula le risposte immunitarie responsabili della resistenza a parassiti e allergie.

Acido arachidonico nella dieta

L'acido arachidonico proviene generalmente dalla dieta. È abbondante nei prodotti di origine animale, in diversi tipi di carne, uova, tra gli altri alimenti.

Tuttavia, la sua sintesi è possibile. Per eseguirlo, l'acido linoleico viene utilizzato come precursore. Questo è un acido grasso che ha 18 atomi di carbonio nella sua struttura. È un acido grasso essenziale nella dieta.

L'acido arachidonico non è essenziale se è disponibile una quantità sufficiente di acido linoleico. Quest'ultimo si trova in quantità significative negli alimenti di origine vegetale.

Cascata di acido arachidonico

Diversi stimoli possono favorire il rilascio di acido arachidonico. Possono essere di tipo ormonale, meccanico o chimico.

Rilascio di acido arachidonico

Una volta dato il segnale necessario, l'acido viene rilasciato dalla membrana cellulare attraverso l'enzima fosfolipasi A ₂ (PLA2), ma le piastrine, oltre ad avere PLA2, hanno anche una fosfolipasi C.

L'acido da solo può agire come un secondo messaggero, modificando altri processi biologici, oppure può essere convertito in diverse molecole eicosanoidi seguendo due differenti percorsi enzimatici.

Può essere rilasciato da diverse cicloossigenasi e si ottengono trombossani o prostaglandine. Allo stesso modo, può essere diretto alla via della lipossigenasi e come derivati ​​si ottengono leucotrieni, lipossine ed epossiline.

Prostaglandine e trombossani

L'ossidazione dell'acido arachidonico può prendere la via della cicloossigenazione e della PGH sintetasi, i cui prodotti sono le prostaglandine (PG) e il trombossano.

Ci sono due cicloossigenasi, in due geni separati. Ciascuno svolge funzioni specifiche. Il primo, COX-1, è codificato sul cromosoma 9, si trova nella maggior parte dei tessuti ed è costitutivo; cioè è sempre presente.

Al contrario, la COX-2, codificata sul cromosoma 1, appare per azione ormonale o altri fattori. Inoltre, la COX-2 è correlata ai processi infiammatori.

I primi prodotti generati dalla catalisi COX sono gli endoperossidi ciclici. Successivamente, l'enzima produce ossigenazione e ciclizzazione dell'acido, formando PGG2.

In sequenza, lo stesso enzima (ma questa volta con la sua funzione di perossidasi) aggiunge un gruppo idrossile e converte PGG2 in PGH2. Altri enzimi sono responsabili della catalisi della PGH2 nei prostanoidi.

Funzioni delle prostaglandine e dei trombossani

Queste molecole lipidiche agiscono su diversi organi, come muscoli, piastrine, reni e persino ossa. Partecipano anche a una serie di eventi biologici come la produzione di febbre, infiammazione e dolore. Hanno anche un ruolo nel sogno.

In particolare, la COX-1 catalizza la formazione di composti correlati all'omeostasi, alla citoprotezione gastrica, alla regolazione del tono vascolare e branchiale, alle contrazioni uterine, alle funzioni renali e all'aggregazione piastrinica.

Ecco perché la maggior parte dei farmaci contro l'infiammazione e il dolore agiscono bloccando gli enzimi della cicloossigenasi. Alcuni farmaci comuni con questo meccanismo d'azione sono l'aspirina, l'indometacina, il diclofenac e l'ibuprofene.

leucotrieni

Queste molecole a tre doppi legami sono prodotte dall'enzima lipossigenasi e sono secrete dai leucociti. I leucotrieni possono rimanere nel corpo per circa quattro ore.

La lipossigenasi (LOX) incorpora una molecola di ossigeno nell'acido arachidonico. Ci sono diversi LOX descritti per gli esseri umani; all'interno di questo gruppo il più importante è 5-LOX.

5-LOX richiede la presenza di una proteina attivante (FLAP) per la sua attività. FLAP media l'interazione tra l'enzima e il substrato, consentendo la reazione.

Funzioni dei leucotrieni

Clinicamente hanno un ruolo importante nei processi legati al sistema immunitario. Livelli elevati di questi composti sono associati ad asma, rinite e altri disturbi di ipersensibilità.

Metabolismo non enzimatico

Allo stesso modo, il metabolismo può essere effettuato seguendo vie non enzimatiche. Cioè, gli enzimi menzionati in precedenza non funzionano. Quando si verifica la perossidazione, conseguenza dei radicali liberi, si originano gli isoprostani.

I radicali liberi sono molecole con elettroni spaiati; pertanto, sono instabili e devono reagire con altre molecole. Questi composti sono stati collegati all'invecchiamento e alle malattie.

Gli isoprotani sono composti abbastanza simili alle prostaglandine. Dal modo in cui vengono prodotti, sono indicatori di stress ossidativo.

Livelli elevati di questi composti nel corpo sono indicatori di malattia. Sono abbondanti nei fumatori. Inoltre, queste molecole sono correlate all'infiammazione e alla percezione del dolore.

Riferimenti

1. Cirilo, AD, Llombart, CM e Tamargo, JJ (2003). Introduzione alla chimica terapeutica. Edizioni Díaz de Santos.
2. Dee Unglaub, S. (2008). Fisiologia umana un approccio integrato. Quarta edizione. Casa editrice medica panamericana.
3. del Castillo, JMS (a cura di). (2006). Nutrizione umana di base. Università di Valencia.
4. Fernández, PL (2015). Velazquez. Farmacologia di base e clinica. Ed. Medica panamericana
5. Terre, WE (Ed.). (2012). Biochimica del metabolismo dell'acido arachidonico. Springer Science & Business Media.
6. Tallima, H. e El Ridi, R. (2017). Acido arachidonico: ruoli fisiologici e potenziali benefici per la salute. Una recensione. Journal of Advanced Research.