Axit aminolevulinic

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới điều hướng Bước tới tìm kiếm
δ-Aminolevulinic acid
Aminolevulinic acid.svg
Dữ liệu lâm sàng
Tên thương mạiLevulan, NatuALA, others
Giấy phép
Danh mục cho thai kỳ
  • C
Mã ATC code
Tình trạng pháp lý
Tình trạng pháp lý
  • Nói chung: ℞ (Thuốc kê đơn)
Các định danh
Số đăng ký CAS
PubChem CID
IUPHAR/BPS
DrugBank
ChemSpider
Định danh thành phần duy nhất
KEGG
ChEBI
ChEMBL
ECHA InfoCard100.003.105
Dữ liệu hóa lý
Công thức hóa họcC5H9NO3
Khối lượng phân tử131,13 g·mol−1
Mẫu 3D (Jmol)
Điểm nóng chảy118 °C (244 °F)
  (kiểm chứng)

Axit δ-Aminolevulinic (còn Dala, δ-ALA, 5ALA hoặc axit 5-aminolevulinic), một axit amin không proteinogenic nội sinh, là hợp chất đầu tiên trong porphyrin con đường tổng hợp, con đường dẫn đến heme [1] ở động vật có vú và diệp lục [2] trong thực vật.

5ALA được sử dụng trong phát hiện quang động và phẫu thuật ung thư.[3][4][5][6]

Sử dụng trong y tế[sửa | sửa mã nguồn]

Là tiền thân của chất nhạy quang, 5ALA cũng được sử dụng như một tác nhân bổ sung cho liệu pháp quang động.[7] Trái ngược với các phân tử cảm quang lớn hơn, nó được dự đoán bằng mô phỏng máy tính để có thể xâm nhập màng tế bào khối u.[8]

Chẩn đoán ung thư[sửa | sửa mã nguồn]

Phát hiện quang động là việc sử dụng các loại thuốc cảm quang với nguồn sáng có bước sóng phù hợp để phát hiện ung thư, sử dụng huỳnh quang của thuốc.[3] 5ALA, hoặc các dẫn xuất của chúng, có thể được sử dụng để hình dung ung thư bàng quang bằng hình ảnh huỳnh quang.[3]

Điều trị ung thư[sửa | sửa mã nguồn]

Axit Aminolevulinic đang được nghiên cứu cho liệu pháp quang động (PDT) trong một số loại ung thư.[9] Nó hiện không phải là phương pháp điều trị đầu tiên cho thực quản Barrett.[10] Công dụng của nó trong ung thư não hiện đang thử nghiệm.[11] Nó đã được nghiên cứu trong một số bệnh ung thư phụ khoa.[12]

Nó được sử dụng để hình dung mô u trong các thủ tục phẫu thuật thần kinh.[4] Các nghiên cứu từ năm 2006 đã chỉ ra rằng việc sử dụng phương pháp phẫu thuật này có thể làm giảm thể tích còn lại của khối u và kéo dài thời gian sống không tiến triển ở những người bị u thần kinh ác tính.[5][6] FDA Hoa Kỳ đã phê duyệt axit aminolevulinic hydrochloride (ALA HCL) cho việc sử dụng này vào năm 2017.[13]

Tác dụng phụ[sửa | sửa mã nguồn]

Tác dụng phụ có thể bao gồm tổn thương gancác vấn đề về thần kinh.[10] Tăng thân nhiệt cũng có thể xảy ra.[11] Cái chết cũng có kết quả.[10]

Sinh tổng hợp[sửa | sửa mã nguồn]

Trong các sinh vật nhân chuẩn không quang hợp như động vật, nấm và động vật nguyên sinh, cũng như nhóm vi khuẩn Alphaproteobacteria, nó được sản xuất bởi enzyme ALA synthase, từ glycine và succ502 CoA. Phản ứng này được gọi là con đường Shemin, xảy ra trong ty thể.[14]

Trong thực vật, tảo, vi khuẩn (trừ nhóm α-proteobacteria) và vi khuẩn cổ, nó được sản xuất từ axit glutamic thông qua glutamyl-tRNA và glutamate-1-semialdehyd. Các enzyme tham gia vào con đường này là glutamyl-tRNA synthetase, glutamyl-tRNA reductaseglutamate-1-semialdehyd 2.1-aminomutase. Con đường này được gọi là con đường C5 hoặc Beale.[15][16] Trong hầu hết các loài có chứa plastid, glutamyl-tRNA được mã hóa bởi một gen plastid, và phiên mã, cũng như các bước sau của con đường C5, diễn ra trong plastid.[17]

Tầm quan trọng ở người[sửa | sửa mã nguồn]

Kích hoạt ty thể[sửa | sửa mã nguồn]

Ở người, 5ALA là tiền thân của heme.[1] Sinh tổng hợp, 5ALA trải qua một loạt các biến đổi trong cytosol và cuối cùng được chuyển đổi thành Protoporphyrin IX bên trong ty thể.[18][19] Phân tử protoporphyrin này chelate với sắt với sự hiện diện của enzyme ferrochelatase để tạo ra Heme.[18][19]

Heme làm tăng hoạt động của ty thể do đó giúp kích hoạt hệ hô hấp Krebs Chu kỳChuỗi vận chuyển điện tử [20] dẫn đến sự hình thành adenosine triphosphate (ATP) để cung cấp đủ năng lượng cho cơ thể.[20]

Tích lũy Protoporphyrin IX[sửa | sửa mã nguồn]

Các tế bào ung thư thiếu hoặc đã giảm hoạt động ferrochelatase và điều này dẫn đến sự tích tụ Protoporphyrin IX, một chất huỳnh quang có thể dễ dàng hình dung.[3]

Cảm ứng Heme Oxygenase-1 (HO-1)[sửa | sửa mã nguồn]

Heme dư thừa được chuyển đổi trong các đại thực bào thành Biliverdin và các ion sắt bởi enzyme HO-1. Biliverdin được hình thành tiếp tục được chuyển đổi thành Bilirubincarbon monoxit.[21] Biliverdin và Bilirubin là những chất chống oxy hóa mạnh và điều chỉnh các quá trình sinh học quan trọng như viêm, apoptosis, tăng sinh tế bào, xơ hóatạo mạch.[21]

Thực vật[sửa | sửa mã nguồn]

Trong thực vật, sản xuất 5ALA là bước mà tốc độ tổng hợp chất diệp lục được điều hòa.[2] Thực vật được nuôi dưỡng bởi 5ALA bên ngoài tích lũy một lượng độc tố tiền chất diệp lục, protochlorophyllide, chỉ ra rằng sự tổng hợp của chất trung gian này không bị ức chế ở bất kỳ nơi nào trong chuỗi phản ứng. Protochlorophyllide là một chất nhạy cảm ánh sáng mạnh trong thực vật.[22]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ a ă Gardener, L.C.; Cox, T.M. (1988). “Biosynthesis of heme in immature erythroid cells”. The Journal of Biological Chemistry 263: 6676–6682. 
  2. ^ a ă Wettstein, D.; Gough, S.; Kannangara, C.G. (1995). “Chlorophyll biosynthesis”. Plant Cell 7: 1039–1057. PMC 160907. doi:10.1105/tpc.7.7.1039. 
  3. ^ a ă â b Wagnières, G.., Jichlinski, P., Lange, N., Kucera, P., Van den Bergh, H. (2014). Detection of Bladder Cancer by Fluorescence Cystoscopy: From Bench to Bedside - the Hexvix Story. Handbook of Photomedicine, 411-426.
  4. ^ a ă Eyüpoglu, Ilker Y.; Buchfelder, Michael; Savaskan, Nic E. (2013). “Surgical resection of malignant gliomas—role in optimizing patient outcome”. Nature Reviews Neurology 9 (3): 141–51. PMID 23358480. doi:10.1038/nrneurol.2012.279. 
  5. ^ a ă Stummer, W; Pichlmeier, U; Meinel, T; Wiestler, OD; Zanella, F; Reulen, HJ (2006). “Fluorescence-guided surgery with 5-aminolevulinic acid for resection of malignant glioma: a randomised controlled multicentre phase III trial”. Lancet Oncol 7 (5): 392. doi:10.1016/s1470-2045(06)70665-9. 
  6. ^ a ă Eyüpoglu, Ilker Y.; Hore, Nirjhar; Savaskan, Nic E.; Grummich, Peter; Roessler, Karl; Buchfelder, Michael; Ganslandt, Oliver (2012). Berger, Mitch, ed. "Improving the Extent of Malignant Glioma Resection by Dual Intraoperative Visualization Approach". PLoS ONE. 7 (9): e44885. PMC 3458892  PMID 23049761. doi:10.1371/journal.pone.0044885
  7. ^ Yew, Y.W., Lai, Y.C., Lim, Y.L., Chong, W.S., Theng, C. (2016). Photodynamic therapy with topical 5% 5-aminolevulinic acid for the treatment of truncal acne in Asian patients. J Drugs Dermatol, 15, 727-732
  8. ^ Erdtman, Edvin. “Modelling the behavior of 5-aminolevulinic acid and its alkyl esters in a lipid bilayer”. Chemical Physics Letters 463 (1-3): 178. doi:10.1016/j.cplett.2008.08.021. 
  9. ^ Inoue, K (tháng 2 năm 2017). “5-Aminolevulinic acid-mediated photodynamic therapy for bladder cancer.”. International Journal of Urology 24 (2): 97–101. PMID 28191719. doi:10.1111/iju.13291. 
  10. ^ a ă â Qumseya, BJ; David, W; Wolfsen, HC (tháng 1 năm 2013). “Photodynamic Therapy for Barrett's Esophagus and Esophageal Carcinoma.”. Clinical endoscopy 46 (1): 30–7. PMC 3572348. PMID 23423151. doi:10.5946/ce.2013.46.1.30. 
  11. ^ a ă Tetard, MC; Vermandel, M; Mordon, S; Lejeune, JP; Reyns, N (tháng 9 năm 2014). “Experimental use of photodynamic therapy in high grade gliomas: a review focused on 5-aminolevulinic acid.”. Photodiagnosis and photodynamic therapy 11 (3): 319–30. PMID 24905843. doi:10.1016/j.pdpdt.2014.04.004. 
  12. ^ Shishkova, N; Kuznetsova, O; Berezov, T (tháng 3 năm 2012). “Photodynamic therapy for gynecological diseases and breast cancer.”. Cancer biology & medicine 9 (1): 9–17. PMC 3643637. PMID 23691448. doi:10.3969/j.issn.2095-3941.2012.01.002. 
  13. ^ FDA Approves Fluorescing Agent for Glioma Surgery.June 2017
  14. ^ Ajioka, James; Soldati, Dominique, eds. (ngày 13 tháng 9 năm 2007). "22". Toxoplasma: Molecular and Cellular Biology (1 ed.). Taylor & Francis. p. 415. ISBN 9781904933342
  15. ^ Beale SI (August 1990). "Biosynthesis of the Tetrapyrrole Pigment Precursor, delta-Aminolevulinic Acid, from Glutamate". Plant Physiol. 93 (4): 1273–9. PMC 1062668.PMID 16667613. doi:10.1104/pp.93.4.1273
  16. ^ Willows, R.D. (2004). "Chlorophylls". In Goodman, Robert M. Encyclopaedia of Plant and Crop Science. Marcel Dekker. pp. 258–262. ISBN 0-8247-4268-0
  17. ^ Biswal, Basanti; Krupinska, Karin; Biswal, Udaya, eds. (2013). Plastid Development in Leaves during Growth and Senescence (Advances in Photosynthesis and Respiration). Dordrecht: Springer. p. 508. ISBN 9789400757233
  18. ^ a ă Malik, Z; Djaldetti, M (1979). 5 aminolevulinic acid stimulation of porphyrin and hemoglobin synthesis by uninduced Friend erythroleukemic cells. Cell Differentiation, 8(3), 223-33
  19. ^ a ă Olivo, M.; Bhuvaneswari, R.; Keogh, I. (2011). “Advances in Bio-Optical Imaging for the Diagnosis of Early Oral Cancer”. Pharmaceutics 3: 354–378. PMC 3857071. doi:10.3390/pharmaceutics3030354. 
  20. ^ a ă Ogura S, Maruyama K, Hagiya Y, Sugiyama Y, Tsuchiya K, Takahashi K, Fuminori A, Tabata K, Okura I, Nakajima M, Tanaka T (2011). “The effect of 5-aminolevulinic acid on cytochrome c oxidase activity in liver mouse.”. BMC Research Notes 17 (4): 6. PMC 3068109. doi:10.1186/1756-0500-4-66. 
  21. ^ a ă Loboda, A; Damulewicz, M; Pyza, E; Jozkowicz, A; Dulak, J (2016). “Role of Nrf2/HO-1 system in development, oxidative stress response and disease: an evolutionary conserved mechanism”. Cell Mol Life Sci 73: 3221–47. PMC 4967105. doi:10.1007/s00018-016-2223-0. 
  22. ^ Kotzabasis, K., Senger, H. (1990).The influence of 5-aminolevulinic acid on protochlorophyllide and protochlorophyll accumulation in dark-grown Scenedesmus. Z. Naturforch, 45, 71-73