Липоевая кислота

Липоевая кислота
Изображение химической структуры
Общие
Хим. формула C8H14O2S2
Классификация
Рег. номер CAS 1077-28-7
PubChem 864
Рег. номер EINECS 214-071-2
SMILES
 
InChI
 
ChEBI 16494
ChemSpider 841
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
C8H14O2S2, 206.328 g/mol

Липоевая кислота (липоат), также известна как α-липоевая кислота или тиоктовая кислота — сероорганическое соединение[1], является важным коферментом для многих ферментативных комплексов[2].

Молекула является карбоновой кислотой с присоединенным циклическим дисульфидом. Биологическое значение имеет только R-энантиомер. Липоат необходим для кислородной жизни и является распространенной пищевой добавкой.

Липоат играет роль кофермента в кислородном метаболизме, особенно в пируватдегидрогеназном комплексе.

В 1948 году Ирвин Гансалес назвал липоат фактором окисления пирувата (англ. pyruvate oxidation factor — POF)[3][4][5].

Биодоступность липоевой кислоты при пероральном применении составляет около 30%[6].

Применяется в медицине как витаминоподобное вещество.

Фармакология

Фармакокинетика

Фармакокинетическое исследование соли натрия липоевой кислоты на людях в 2007 году продемонстрировало, что максимальная концентрация в плазме и биодоступность значительно выше, чем у формы свободной кислоты, и конкурируют с уровнями в плазме, достигнутыми при внутривенном введении формы свободной кислоты. Кроме того, были достигнуты высокие уровни в плазме, сравнимые с таковыми в моделях на животных, где был активирован Nrf2[7].

Различные формы липоевой кислоты не являются биоэквивалентными[8]. Очень мало исследований сравнивают отдельные энантиомеры с рацемической липоевой кислотой. Неясно, может ли вдвое больше количество рацемической липоевой кислоты заменить RLA.

Биологическая активность

В исследованиях на мышах было показано, что липоевая кислота задерживала появление рака кишечника, но способствовала росту опухоли молочной железы. При повышении дозы развитие опухоли ускорялось[9].

Другое исследование показало, что липоевая кислота блокировала распространение метастазов рака молочной железы в доклинических исследованиях [10].

Исследование трансгенных мышей с генетически обусловленным более быстрым старением мозга (SAMP8) показало, что липоевая кислота замедлила ухудшение умственных способностей мозга, но сократила жизнь с 34 недель до 20 недель[11].

Липоевая кислота также действует как антиоксидант, поскольку она не только улучшает, но и восстанавливает внутренние антиоксидантные системы и поддерживает их выработку или доступность клеток. Она также эффективно удаляет из кровотока тяжелые металлы, ответственные за окислительный стресс[12] [13][14].

Побочные действия

По данным обзора, опубликованного в 2023 году, прием альфа-липоевой кислоты может вызвать развитие синдрома аутоиммунитета к инсулину — редкого состояния, при котором наблюдаются спонтанные эпизоды гипергликемии и гипогликемии.[15]

Токсичность

10 таблеток альфа-липоевой кислоты (по 600 мг каждая) может быть смертельной дозой для человека[16].

Токсическая доза липоевой кислоты для кошек намного ниже, чем для людей, собак или крыс и вызывает гепатоцеллюлярную токсичность[17].

Заболевания

Комбинированная малоновая и метилмалоновая ацидурия (CMAMMA)

При комбинированной малоновой и метилмалоновой ацидурии (СМАММА), обусловленной дефицитом ACSF3, нарушается митохондриальный синтез жирных кислот (mtFASII), который является предшествующей реакцией биосинтеза липоевой кислоты[18][19]. В результате снижается уровень липоилирования важных митохондриальных ферментов, таких как пируватдегидрогеназный комплекс (PDC) и α-кетоглутаратдегидрогеназа (α-KGDH)[19]. Прием липоевой кислоты не восстанавливает функцию митохондрий[20][19].

Примечания

  1. ↑ Lipoic acid. Micronutrient Information Center, Linus Pauling Institute, Oregon State University, Corvallis (1 января 2019). Дата обращения: 5 ноября 2019. Архивировано 11 декабря 2019 года.
  2. ↑ Perham R.N. Swinging arms and swinging domains in multifunctional enzymes: catalytic machines for multistep reactions (англ.) // Annu Rev Biochem[англ.] : journal. — 2000. — Vol. 69. — P. 961—1004. — doi:10.1146/annurev.biochem.69.1.961. — PMID 10966480.
  3. ↑ Coon MJ and Sligar S.G. Irwin C. Gunsalus, versatile and creative scientist (англ.) // Biochem Biophys Res Commun : journal. — 2003. — Vol. 12. — P. 1—23. — doi:10.1016/S0006-291X(03)02313-1.
  4. ↑ O'kane DJ and Gunsalus I.C. Pyruvic Acid Metabolism: A Factor Required for Oxidation by Streptococcus faecalis (англ.) // Journal of Bacteriology[англ.] : journal. — 1948. — Vol. 56. — P. 499—506.
  5. ↑ Reed L.J., DeBusk B.G., Gunsalus I.C., Hornberger CS Jr. Crystalline alpha-lipoic acid; a catalytic agent associated with pyruvate dehydrogenase (англ.) // Science : journal. — 1951. — Vol. 114, no. 2952. — P. 93—4. — doi:10.1126/science.114.2952.93. — PMID 14854913.
  6. ↑ Teichert J., Hermann R., Ruus P., Preiss R. Plasma kinetics, metabolism, and urinary excretion of alpha-lipoic acid following oral administration in healthy volunteers (англ.) // J Clin Pharmacol[англ.] : journal. — 2003. — November (vol. 43, no. 11). — P. 1257—1267. — doi:10.1177/0091270003258654. — PMID 14551180.
  7. ↑ Carlson, DA; Smith, AR; Fischer, SJ; Young, KL; et al. (December 2007). "The plasma pharmacokinetics of R-(+)-lipoic acid administered as sodium R-(+)-lipoate to healthy human subjects" (PDF). Alternative Medicine Review. 12 (4): 343–51. PMID 18069903. Архивировано (PDF) 8 августа 2017. Дата обращения: 5 июля 2021. {{cite journal}}: |archive-date= / |archive-url= несоответствие временной метки; предлагается 8 августа 2017 (справка)
  8. ↑ Kleeman, A; Borbe, HO; Ulrich, H (1991). "Thioctic Acid-Lipoic Acid". In Borbe, HO; Ulrich, H (eds.). Thioctsäure: Neue Biochemische, Pharmakologische und Klinische Erkenntnisse zur Thioctsäure [Thioctic Acid. New Biochemistry, Pharmacology and Findings from Clinical Practice with Thioctic Acid]. Symposium at Wiesbaden, DE, 16–18 February 1989. Frankfurt, DE: Verlag. pp. 11–26. ISBN 9783891191255.
  9. ↑ Cosmo Rossi, Annalisa Di Lena, Rossana La Sorda, Rossano Lattanzio, Laura Antolini. Intestinal tumour chemoprevention with the antioxidant lipoic acid stimulates the growth of breast cancer // European Journal of Cancer (Oxford, England: 1990). — 2008-11. — Т. 44, вып. 17. — С. 2696–2704. — ISSN 1879-0852. — doi:10.1016/j.ejca.2008.08.021. Архивировано 13 июля 2022 года.
  10. ↑ Joytirmay Tripathy, Anindita Tripathy, Muthusamy Thangaraju, Mrutyunjay Suar, Selvakumar Elangovan. α-Lipoic acid inhibits the migration and invasion of breast cancer cells through inhibition of TGFβ signaling // Life Sciences. — 2018-08-15. — Т. 207. — С. 15–22. — ISSN 1879-0631. — doi:10.1016/j.lfs.2018.05.039. Архивировано 13 июля 2022 года.
  11. ↑ Susan A. Farr, Tulin O. Price, William A. Banks, Nuran Ercal, John E. Morley. Effect of alpha-lipoic acid on memory, oxidation, and lifespan in SAMP8 mice // Journal of Alzheimer's disease: JAD. — 2012. — Т. 32, вып. 2. — С. 447–455. — ISSN 1875-8908. — doi:10.3233/JAD-2012-120130. Архивировано 13 июля 2022 года.
  12. ↑ Anna Gorąca, Halina Huk-Kolega, Aleksandra Piechota, Paulina Kleniewska, Elżbieta Ciejka. Lipoic acid – biological activity and therapeutic potential (англ.) // Pharmacological Reports. — 2011-07-01. — Vol. 63, iss. 4. — P. 849–858. — ISSN 1734-1140. — doi:10.1016/S1734-1140(11)70600-4.
  13. ↑ Kate Petersen Shay, Régis F. Moreau, Eric J. Smith, Anthony R. Smith, Tory M. Hagen. Alpha-lipoic acid as a dietary supplement: Molecular mechanisms and therapeutic potential (англ.) // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects. — 2009-10-01. — Vol. 1790, iss. 10. — P. 1149–1160. — ISSN 0304-4165. — doi:10.1016/j.bbagen.2009.07.026. Архивировано 21 марта 2013 года.
  14. ↑ Derick Han, Garry Handelman, Lucia Marcocci, Chandan K. Sen, Sashwati Roy. Lipoic acid increases de novo synthesis of cellular glutathione by improving cystine utilization (англ.) // BioFactors. — 1997. — Vol. 6, iss. 3. — P. 321–338. — doi:10.1002/biof.5520060303.
  15. ↑ Lin M, Chen Y, Ning J (2023). "Insulin Autoimmune Syndrome: A Systematic Review". International Journal of Endocrinology. 2023: 1225676. doi:10.1155/2023/1225676. PMC 9946739. PMID 36844104.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) (ссылка)
  16. ↑ B. Hadzik, H. Grass, E. Mayatepek, T. Daldrup, T. Hoehn. Fatal non-accidental alpha-lipoic acid intoxication in an adolescent girl // Klinische Padiatrie. — 2014-09. — Т. 226, вып. 5. — С. 292–294. — ISSN 1439-3824. — doi:10.1055/s-0034-1372622. Архивировано 13 июля 2022 года.
  17. ↑ Hill, AS; Werner, JA; Rogers, QR; O'Neill, SL; et al. (April 2004). "Lipoic acid is 10 times more toxic in cats than reported in humans, dogs or rats". Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. 88 (3–4): 150–6. doi:10.1111/j.1439-0396.2003.00472.x. PMID 15059240.
  18. ↑ Alina Levtova, Paula J. Waters, Daniela Buhas, Sébastien Lévesque, Christiane Auray‐Blais, Joe T.R. Clarke, Rachel Laframboise, Bruno Maranda, Grant A. Mitchell, Catherine Brunel‐Guitton, Nancy E. Braverman. Combined malonic and methylmalonic aciduria due to ACSF3 mutations: Benign clinical course in an unselected cohort (англ.) // Journal of Inherited Metabolic Disease. — 2019-01. — Vol. 42, iss. 1. — P. 107–116. — ISSN 0141-8955. — doi:10.1002/jimd.12032. Архивировано 22 сентября 2022 года.
  19. ↑ 1 2 3 Zeinab Wehbe, Sidney Behringer, Khaled Alatibi, David Watkins, David Rosenblatt, Ute Spiekerkoetter, Sara Tucci. The emerging role of the mitochondrial fatty-acid synthase (mtFASII) in the regulation of energy metabolism (англ.) // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids. — 2019-11. — Vol. 1864, iss. 11. — P. 1629–1643. — doi:10.1016/j.bbalip.2019.07.012. Архивировано 19 июня 2022 года.
  20. ↑ J. Kalervo Hiltunen, Kaija J. Autio, Melissa S. Schonauer, V.A. Samuli Kursu, Carol L. Dieckmann, Alexander J. Kastaniotis. Mitochondrial fatty acid synthesis and respiration (англ.) // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. — 2010-06. — Vol. 1797, iss. 6-7. — P. 1195–1202. — doi:10.1016/j.bbabio.2010.03.006. Архивировано 6 октября 2022 года.