Кадаверин что это путресцин

Василенко В.В. Болезнь рыбного запаха / www.gastroscan.ru. 2017 г.

Болезнь рыбного запаха

Эта болезнь мешает участию в общественной жизни, затрудняет карьерный рост, может лишить главной радости жизни — живого человеческого общения, вызвать депрессию и даже довести до самоубийства. Отчаяние усиливается, когда не в состоянии помочь врачи, видящие перед собой совершенно здорового человека с идеальными результатами анализов. Редкая, а потому малознакомая врачам болезнь называется первичной триметиламинацидурией.

Время лечит,
но доктор — быстрее.
Поговорка

Начало истории этого своеобразного генетического нарушения теряется в прошлом. В древних сказаниях можно обнаружить описание триметиламинацидурии в характерном для мифов гиперболическом духе. Одна из легенд гласит, что создатель индийского эпоса «Махабхарата» — божественный мудрец Вьяса — был безобразен, и от него исходил такой резкий запах гниющей рыбы, что в брачную ночь первая его жена зажмурилась от ужаса, и потому их сын родился слепым. Другая жена Вьясы, почувствовав запах, побледнела, и сын ее был всегда бледным*. (* Ильин Г.Ф. Адапарва (Первая книга) // Старинное индийское сказание о героях древности «Махабхората» — М.: АН СССР, 1958).

Славянские сказания о русалках, обитающих в воде, именно женском первоэлементе из четырех символических первоэлементов, составляющих древнеславянский мир, также навеяны этой особенностью обмена веществ, ведь у женщин с предрасположенностью к триметиламинацидурии своеобразный запах появляется или резко усиливается в определенные дни лунного месяца (рис. 1).

В пьесе Шекспира «Буря» шут Тринкуло говорит о диком и уродливом, по характеристике автора, рабе Калибане: «Что это тут? Человек или рыба? […] Рыба; пахнет рыбой; настоящая выдержанная рыбья вонь. Вроде трески не первой свежести. Диковинная рыба! […] Неправильно я решил, не настаиваю. Это — не рыба, а островитянин […]» (перевод М.А. Кузмина).

Можно догадаться, что второе название триметиламинацидурии — болезнь с рыбным запахом. Как бы ни казалось удивительным, первые научные описания этого недуга — чрезмерного выделения пахучего вещества триметиламина у практически здоровых во всех отношениях людей — относятся лишь ко второй половине 70-х годов прошлого века.

Получая направление на анализ,
подумайте, что вы предпримете, если
результат окажется: а) положительным,
б) отрицательным. Если ответы совпадут,
надобность в анализе отпадет.
Афоризм Кохрэйна

В организме человека триметиламин образуется постоянно, но в норме он инактивируется, т.е. превращается в вещество, лишенное запаха. При первичной триметиламианацидурии недостает фермента, который должен осуществлять эту трансформацию, и триметиламин выделяется с выдыхаемым воздухом и со всеми биологическими жидкостями (пот, моча, половые выделения).

Выраженность ферментного дефицита может быть различной, а потому и болезнь рыбного запаха выражает себя по-разному.

Обычно она проявляется во младенчестве и усиливается в период полового созревания (иногда позднее). У женщин симптом усиливается или возникает непосредственно перед наступлением месячных, а также при приеме противозачаточных таблеток.

Stercus et urina medici sunt prandia
prima. Exaliis paleas? Ex istis collige grana. —
Кал, и моча, и мокрота — врачам то нажива без счета.
В этом соль ремесла; о прочем не к месту заботы.
Персонаж Ф. Рабле

Генетика болезни такова. Носители дефекта (мутантного аллеля) в обычных условиях не имеют специфического запаха. Если этот дефект есть у обоих родителей, велика вероятность рождения ребенка с болезнью рыбного запаха. Сведения о предрасположенности к триметиламинацидурии неполные. Однако известно, что за рубежом она колеблется от 0,5% в Великобритании до 11% в Новой Гвинее.

Дефицит фермента, называемого содержащей флавин монооксигеназой 3 (ФMO3), может быть не только врожденным — абсолютным или относительным, но и приобретенным (нарушения всасывания пищевых веществ и/или чрезмерное размножение бактерий в тонкой кишке, хронический гепатит, цирроз печени, почечная недостаточность).

Предположительно запах исходит от тех, кто генетически к этому предрасположен.

Иногда фермента оказывается недостаточно при повышенном образовании в организме триметиламина.

Мудрость, подобно черепаховому
супу, не всякому доступна.
Козьма Прутков

Таблица 1.
Содержание холина и лецитина в некоторых пищевых продуктах (в мг на 100 г)

Полезно знать, что значительные количества лецитина содержат биодобавки, рекламируемые как рыбий жир или омега-кислоты для профилактики атеросклероза, а также всевозможные «оздоравливающие» составляющие и продукты для спортсменов, не прошедшие государственной сертификации. В их составе, как правило, большое количество холина и лецитина. Беременным женщинам, однако, ограничивать себя в холине нельзя — он нужен для формирования нервной системы плода. Для биосинтеза холина в организме необходима незаменимая, т.е. получаемая организмом только извне с пищей, серосодержащая аминокислота метионин. Исследований эффекта ограничения в питании метионина при триметиламинацидурии не проводилось.

Женщинам избегать применения противозачаточных таблеток, заменяя их на другие способы контрацепции.

Гормоны, которые входят в состав этих таблеток и вырабатываются в повышенных количествах во время менструаций, усиливают запах.

Неприятный запах от тела может исходить по разным причинам, но их обсуждение выходит за рамки этой книги.

Парадокс: многие из нас склонны бурно реагировать на чужие ароматы, зачастую не замечая собственный. Как писал Аркадий Аверченко, «в воздухе пахнет серой и испорченными отношениями» (слова Клинкова в повести «Подходцев и двое других»).

Мероприятия, кроме указанных выше, относятся скорее к компетенции знающего врача. Тем не менее перечислим вещества, которые могут образовываться в организме (чаще во рту и в кишечнике) и придавать определенный запах дыханию и «ветрам».

Таблица 2. Вещества с дурным запахом*

* В минимальных количествах скатол обладает запахом жасмина, поэтому его добавляли в композицию духов «Красная Москва» в качестве стабилизатора запаха. Все должно быть в меру!
** Интересно, что в цельных головках чеснока и луковицах этих соединений нет, но содержится много аминокислоты цистеина. При разрезании чеснока или лука эта аминокислота под действием ферментов превращается в пахучие дисульфиды.

Рис. 2. Рисунок Марины Туровской, «Газета 24»

Кроме вышесказанного, дефицит ФMO3 приводит к нарушению обмена биогенного амина тирамина, хронически повышенное содержание которого в крови чревато депрессией, мигренью, гипертонией. Тирамин в заметных количествах содержится в твердых сырах длительной выдержки, в копченых колбасах.

Триметиламинацидурия может проявиться у недоношенных новорожденных, которых кормят питательными смесями с большим количеством холина. (Пугаться не стоит: это обусловлено незрелостью ферментных систем.).

Медицинские латинские синонимы термина «патологический халитоз»: Foetor (Fоеtor) ex Ore и Foetor (Fоеtor) Oris (можно перевести также как «зловоние из естественных отверстий»).

Опытный врач отличается от
неопытного врача только одним:
опытный врач назначает одно
лекарство для 10 болезней,
а неопытный врач — 10 лекарств для
одной болезни.
У. Ослер

Часто врачи недостаточно подготовлены к решению этой специфической проблемы, и страдающие от несвежего дыхания или дурного запаха изо рта люди вынуждены проходить массу бессистемно назначенных обследований.

Каждый из них при вдыхании напоминает о смеси гниющей капусты, чеснока, лука, подгоревших тостов и канализационных газов (электронная библиотека «Наука и техника», 03.02.2002). Запах настолько тошнотворен, что даже обсуждался вопрос о создании из их смеси так называемой скунсовой бомбы для разгона участников уличных беспорядков (журнал «Нэшнл джиографик»: U.S. Military Is Seeking Ultimate «Stink Bomb»).

Источник

Правильное питание: нутриенты и нутрицевтики

Еще одним объектом изучения нутрициологии являются парафармацевтики. Последние представляют собой пищевые добавки, которые применяются для регуляции функциональной активности клеток, а также отдельных органов либо систем, причем исключительно в физиологических пределах. При сравнении парафармацевтиков с нутрицевтиками оказывается, что первые обладают более выраженными биологическими эффектами, поэтому их зачастую используют не только для обогащения пищевого рациона, а и в качестве профилактических средств. Действие парафармацевтиков направлено на активацию и стимуляцию функций отдельных органов и систем в пределах физиологических границ (например, стимуляция секреторной или моторно-эвакуаторной функции ЖКТ, стимуляция умственной и физической работоспособности, активация анаболических процессов). Парафармацевтики приближены к лекарственным препаратам, выполненным на натуральной основе, с меньшим, чем в лекарственных препаратах содержанием активных веществ. Парафармацевтики зачастую содержат натуральные компоненты пищи, не обладающие питательной ценностью, но относящиеся к незаменимым составляющим питания. Основа парафармацевтиков – это растительные препараты, в состав которых могут вводиться витамины, различные минералы, аминокислоты, а также продукты пчеловодства, ферменты протеолитического или антиоксидантного действия, вытяжки и экстракты непосредственно из органов крупного рогатого скота и гомеопатические комплексы. К парафармацевтикам относятся антибиотики и антисептики натурального происхождения, регуляторы функциональной активности органов и систем, иммуномодуляторы – регулируют работу иммунной системы, ферментные препараты; адаптогены – препараты, способные увеличивать неспецифическую стрессорную сопротивляемость организма, регуляторы чувства голода (или аноректики), мобилизаторы жира из депо (или термогеники), детоксикаторы.

С учетом пристального внимания, обращаемого в последние десятилетия на роль нормальной или измененной микрофлоры кишечника в локальных пищеварительных и в системных гомеостатических процессах закономерным предметом изучения нутрициологии являются эубиотики — представители нормальной кишечной флоры и ее метаболиты. Теория адекватного питания А. М. Уголева (1991) предполагает, что питательные вещества образуются из пищи при ферментативном расщеплении ее макромолекул за счет полостного и мембранного пищеварения, а также формирования в кишечнике при участии симбиотической микрофлоры новых химических компонентов, в том числе незаменимых. При этом необходимым компонентом пищи являются не только полезные, но и балластные вещества (пищевые волокна). Эубиотики — это живые либо лиофилизированные препараты бактерий, представители нормальной кишечной флоры, создающие эволюционно предусмотренный биоценоз и препятствующие процессу пролиферации патогенных микроорганизмов, а также вещества, создающие условия для роста нормальной флоры. Эубиотики принято разделять на пробиотики, пребиотики, синбиотики и метабиотики.

Пробиотики – препараты, содержащие живые или лиофильно высушенные непатогенные микроорганизмы (бактерии преимущественно рода Lactobacillus и Bifidobacterium, дрожжи), относящиеся к нормальным обитателям кишечника здорового человека, а также продукты их жизнедеятельности, которые обладают антагонистической активностью по отношению к патогенной микрофлоре макроорганизма. Наиболее важными специфическими функциями пробиотиков являются обеспечение организма питательными веществами (жирными кислотами и аминокислотами), различными микронутриентами (витамины, антиоксиданты, амины) и др. соединениями (гистамин, пиперидин, тирамин, кадаверин, пирролидин, агматин, спермидин, путресцин и др. ), имеющими значимость не только для пищеварительного тракта, но и для всего организма. Кроме того, пробиотики в виде «дружественных» для организма хозяина бактерий препятствуют усиленному росту потенциально патогенных микроорганизмов, предотвращают их транслокацию и стимулируют иммунные механизмы защиты, прежде всего лимфоидную ткань, связанную с пищеварительным трактом, элиминируют и детоксицируют токсины.

Синбиотики, метабиотики – это лечебно-профилактические препараты, которые содержат пробиотики и пребиотики (или микробные метаболиты), то есть пробиотические микроорганизмы одновременно с субстратом для последующего их размножения.

Статья добавлена 28 января 2016 г.

Источник

Кадаверин что это путресцин

Полиамины представляют собой уникальнуюбиохимическуюгруппу, которая играет важную роль взащитных реакциях организма. Косновным полиаминам животных тканей относятся спермин,спермидин, путресцин и кадаверин. Спермин испермидин являются низкомолекулярными эндогенными поликатионами иимеют соответственно 4 и3 основные группы. Путресцин икадаверин содержат подве аминогруппы. Спермин, спермидин и путресцин достаточно хорошо изучались последнее время в связи с ихролью в регуляции биосинтеза белка, РНК, ДНК, пролиферации и апоптоза, развитии онкопроцессов, модулировании нейромедиаторов ГМ. Однако кадаверин незаслуженно оставался в стороне от взгляда исследователей и в своей статье я хотел бы рассказать о нем.

Рисунок 1. Химическая формула кадаверина.

Кадаверин – (лат. cadaver- труп) α,β-пентаметилдиамин (1,5-диаминопентан) продукт ферментативного декарбоксилирования лизина, образуется при разложении белков. У живого человека образуется преимущественно в толстой кишке под действием микрофлоры, в процессе известном как гниение белков. Кадаверин найден в рожках спорыньи, мухоморах, боровиках, белене, белладонне, дурмане, сое и других продуктах растительного происхождения.Представляет собой бесцветную жидкость с плотностью 0,870 г/см3 и температурой кипения 178-179°C. Кадаверин легко растворим в воде и спирте, даёт хорошо кристаллизующиеся соли.Является сильным основанием, его химические свойства определяются двумя аминогруппами. Замерзает при +9°C.Кадаверин имеет очень сильный трупный запах, за что получил свое название. Имеется в свободной форме как в разлагающейся биомассе животных и растительных организмов, так и в живых организмах.

Субстратом для образования диаминов служат продукты распада белковой молекулы, а именно лизин. В процессе гниения эта аминокислота декарбоксилируетсялизиндекарбоксилазой до кадаверина, который далее может образовывать ядра пиридина и пиперидина[11,18].

Рисунок 2. Синтез кадаверина

Регуляция синтеза кадаверина

CadC- это многофункциональный внутримембранный белок, состоящий из ДНК-связывающего доменасо структурой спирали-поворота-спирали на цитоплазматическом N-терминале,трансмембранного домена и периплазматическогоC-терминала.N-терминал может присоединяться к местам Cad1 и Cad2 в верхней части cadBA для активации экспрессииcadBA. C-терминал это своеобразный датчик pH, который ответствен за восприятие концентрации ионов H+. Трансмембранный и периплазматический домены подвергаются действию аминокислот cadС, что имеет важное значение в качестве посредника и/или стабилизатора ассоциации между CadC и LysP через образование дисульфидных связей. LysP является L-лизин-специфическойпермеазой,которая воспринимает экзогенный L-лизин и регулирует уровни CadC.Транскрипция оперонаcadBA также модулируетсягистон-ДНК-связывающий протеин H-НС, который своим действием,уменьшаетэксперессиюCadA и CadB под не стимулированными условиями.

В ситуациях, связанных с формированием кислотного стресса (рН 5 ммоль/л), взаимодействие между CadC и LysP ослабленовследствие их рН-зависимых конформационных переходов и/илиоткрытиядисульфидного мостика между двумя белками.Кроме того, конформация LysP далее изменяется по ходусвязывания / транслокации L-лизина, что приводит к диссоциациииз cadС и LysP. Затем активированный CadCзаменяет H-NSбелки и связывает Cad1 и Cad2сайты в cadBA, вызываяактивацию транскрипции и экспрессию последнего.

Для предотвращения избыточного и не рационального синтеза кадаверина осуществляется регуляция по принципу отрицательно связи. Излишки кадаверина (>235 мкмоль/л) действует как отрицательный эффектор экспрессииcadBAи при деактивацииCadCсвязываютсяс димеризованнымCadC. Кроме того, активность CadAингибируется ppGpp, строгийответный эффектор, который быстро накапливается в клетках с дефицитом аминокислоти предотвращающий чрезмерное потребление L-лизина[4,6,7,12,14,19,21]

Рисунок 3. Схема регуляции синтеза кадаверина у E. сoli [21].

Биологическая активность кадаверина в организме человека

Известно, что кадаверин и другиедиаминамы входят в состав рибосом, участвуя в поддержании их структуры[15].

Кадаверин выступает в роли регулятора орнитин декарбоксилазы (основного фермента синтеза спермина, спермидина). Повышение концентрации кадаверина индуцирует работу этого фермента. Так, например, клетки асцитной карциномы Эрлиха при культивировании на питательных средах без спермина и спермидина, но с достаточным количеством меченого L-лизина с высокой скоростью декарбоксилируют лизин и накапливают кадаверин. Всё это нивелируется при внесении в культуральную среду микромолярных концентраций спермидина (или спермина)[3,10].Аналогичныерезультатыбылиполученыприизучении клетокгепатомыкрыс[16].

Показан клинический эффекткадаверина как действенногоантидиарейного препарата.

Не менее важно использование кадаверина с промышленными целями. Например, как сырье для синтеза романного нейлона, polyamides54 (PA54), и polyamides56 (PA56). Полиамид одна из самых «желательных»пластмасс, производство которого было в первой из пяти спроектированных пластмассы, составляющие треть мирового рынка. Полиамид широко используется в авиационных и космических технологиях, в качестве компонентов автомобиля, частей машинного оборудования, электронных аппаратов, упаковочных материалов и цементировочных смесей [13].

Роль кадаверина в жизнедеятельности микроорганизмов

Кадаверин во взаимоотношениях про- и эукариточеских организмов

К специфическим факторам патогенного воздействия могут быть отнесены метаболиты, синтезируемыемикроорганизмами и оказывающие на хозяина непосредственное влияние. К таким факторам можно отнести секрецию микроорганизмами кадаверина [2].

Установлено, что в процессе приспособления разнообразных организмов (от бактерии? до растении? и млекопитающих) к неблагоприятным условиям средыкадаверин может способствовать выживанию E.coli в условиях уменьшения аэрации, которые создаются, например в фагосомелейкоцитов. Кроме этого, кадаверин тормозит функциональную активность фагоцитирующих клеток, давая дополнительные возможности для роста E.coli. Известно, что E. сoli ферментирует превращение лизина в кадаверин, являясь незаменимым участником процесса гниения белков. В связи с этим можно предположить, что функциональная активность фагоцитирующих лейкоцитов нарушается из-за изменения белковых молекул при непосредственном участии E. сoli. Однако, диаминоксидаза способна окислять кадаверин до аммиака и альдегида, что приводит к его инактивации. При заболеваниях, в патогенезе которых доминирует нарушение белкового обмена, в частности снижение энзиматическойактивности ряда ферментов, таких как холера, тяжелые гастроэнтериты и цистинуриякадаверин выводится с мочой в неизмененном виде.

Отечественными учеными выявлено, что кадаверин в кишечнике хозяина является одной из причин, определяющих изменение физико-химических показателей среды обитания микроорганизмов. Если защитные механизмы хозяина оказываются недостаточными, кадаверин может способствовать нарушению проницаемости кишечной стенки и создавать «ворота» для проникновения токсинов в организм хозяина [2,20].

Другими авторами показано что, при экспериментальном моделировании газовой среды кишечника, в котором осуществляется развитие патологического процесса (адгезия, колонизация, токсинопродукция),холерные вибрионы реагируют на неблагоприятные условия окружающей среды увеличением продукции кадаверина. При этом количество продуцируемого кадаверина в определенной степени коррелирует с патогенностью культур. Так, синтез кадаверина выше у эпидемически значимых и потенциально эпидемически значимых штаммов, чем у штаммов, лишенных генов токсино- и пилепродукции. Установлено, что уровень продукции внеклеточного кадаверина выше, чем внутриклеточного, но соотношение этих показателей зависит от концентрации кислорода и углекислоты в окружающей среде. В условиях газовой среды тонкого кишечника (10–12% О2, 5%СО2) оно практически равно (1:1,5), а в условиях толстого кишечника (1% О2, 10–12%СО2) преобладает синтез внеклеточного кадаверина (4:1).

Внутриклеточный кадаверин, «запечатывающий» пориновые каналы микробных клеток, образуется, в основном, при условии высокой концентрации кислорода (10–12 %), а при выраженной гипоксии (менее 1% О2) и повышении уровня углекислого газа (9-13%) его количество резко снижается [1,9].

В целом, кадаверин можно рассматривать как неспецифический адаптоген для микроорганизмов, поддерживающий их жизнедеятельность и метаболизм в стрессовых условиях, что лежит в основе их инвазии в эукариотическую клетку и участии в патогенезе ряда заболеваний. Можно предположить, что инактивация кадаверина приведет к снижению патогенного потенциала микроорганизмов.

Применение в научных исследованиях

Рисунок 3. Химическая формула дансилкадаверина.

Это вещество применятся как ингибитор трансаминаз; флуоресцентный зонд, ковалентно связывающийся с трансаминазами на плазматической мембране клетки. Он также практикуется для ингибированиярецептор-опосредованного эндоцитоза, т.к. трансаминазы играют важную роль в организацииклатриновыхпузырьков.Монодансилкадаверин блокируетэндоцитозальфа-2 макроглобулина, эпидермального фактора роста, а также вируса везикулярного стоматита.В живых клетках используется как меткааутофагальныхвакуолей[1,5,17].

Источник