Цистин или цистеин в чем разница
О фармакологических свойствах и применении ацетилцистеина
Опубликовано в журнале:
«Врач» специальный выпуск, 2007, с. 1-16
В.Фисенко, академик РАМН, профессор,
ММА им. И.М.Сеченова
Ацетилцистеин (N-ацетил-L-цистеин; АЦ) является производным аминокислоты цистеина, от которой отличается тем, что один водород аминогруппы замещен остатком уксусной кислоты:
АЦ представляет собой белый или белый со слегка желтым оттенком кристаллический порошок со слабым специфическим запахом. Легко растворим в воде и спирте. АЦ является известным муколитическим средством прямого действия. Эффективность АЦ связана с наличием в структуре препарата SH-групп, которые разрывают дисульфидные связи протеогликанов, что вызывает деполимеризацию и снижение вязкости мокроты [3]. Кроме того, АЦ оказывает стимулирующее влияние на клетки, продуцирующие секрет, способный лизировать фибрин [1]. Муколитическая активность АЦ не изменяется в присутствии ДНК и увеличивается по мере возрастания значения рН. Выраженный муко-литический эффект обычно наблюдают при рН 7—9. АЦ применяют ингаляционно, внутрь, иногда парентерально для облегчения отделения мокроты при хроническом бронихите, бронхиальной астме, хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и других заболеваниях бронхолегочной системы, сопровождающихся гиперпродукцией мокроты. АЦ из кишечника полностью всасывается, но обладает низкой биодоступностью (
10%), так как основная часть препарата мета-болизируется в печени при первом прохождении через нее [3]. Максимальная концентрация АЦ в плазме достигается через 2—3 ч после приема внутрь, а Т1/2 составляет 6,3 ч.
Минздрав России разрешил медицинское применение разных лекарственных форм АЦ (АЦЦ, «ГЕКСАЛ АГ») для приема внутрь, парентерального введения в 1999-2004 гг.
АЦ обладает свойствами прямого и непрямого антиоксиданта. АЦ за счет SH-групп связывается электрофильными участками эндогенных оксидантов (прямое действие) с последующим образованием АЦ-дисульфида. Непрямое влияние АЦ на ОС связано с тем, что АЦ является предшественником глутатиона. Известно, что глутатион образуется при участии глутаминовой кислоты, цистеина и глицина, являясь основным фактором защиты от эндогенных токсических веществ, образующихся в результате клеточного аэробного дыхания и метаболизма фагоцитов, а также экзогенных факторов (NO, окись серы и т.д.). SH-группы цистеина нейтрализуют перечисленные эндогенные и экзогенные факторы. Синтез глутатиона осуществляется в печени и легких в 2 этапа. На 1-м этапе глутаминовая кислота и цистеин взаимодействуют при участии γ-глутамилцистеинсинтетазы, а на 2-м — глутатионсинтетаза обеспечивает присоединение глицина и формирование глутатиона. Исследованиями in vitro показано, что АЦ обладает свойствами предшественника глутатиона, так как легко проникает в клетки и затем деацетилируется в цистеин. Способность аминокислот принимать участие в синтезе глутатиона является ключевым фактором его образования. Клеточное содержание глутаминовой кислоты и глицина (но не цистеина) достаточно велико. Таким образом, синтез глутатиона в основном зависит от доступности цистеина. Введение извне L-цистеина практически не приводит к накоплению этой аминокислоты в клетках из-за низкой абсорбции в кишечнике, малой гидрофильности и быстрому метаболизму в печени. В связи с этим очевидна возможность применения АЦ с целью восстановления необходимого уровня клеточного цистеина, достаточного для синтеза глутатиона. Другие производные цистеина, в частности карбоксиметилцистеин (карбоцистеин), имеющий в своей молекуле атом серы, свойствами предшественника глутатиона не обладает и применяется лишь как муколитический препарат.
Экспериментальные исследования, выполненные in vitro и in vivo, показали, что АЦ уменьшает повреждающее влияние Н2О2 на эпителиальные клетки бронхолегочной системы, ослабляет активацию ядерного фактора-кВ (NF-кB), препятствует влиянию ОС на полиморфноядерные нейтрофилы, альвеолярные макрофаги и фибробласты. АЦ предотвращает гиперплазию секреторных клеток бронхов и инактивацию ингибитора a1-протеиназы, нормализует синтез эластина и коллагена, уменьшает формирование провоспалительных цитокинов. Отмечена способность АЦ ослаблять формирование эндогенных веществ, вызывающих ОС, при инфицировании экспериментальных животных вирусом гриппа и риновирусами.
В последние 10—12 лет активно изучается влияние ОС на состояние эндотелия кровеносных сосудов. Показано, что разные причины (гиперхолестеринемия, курение табака, гипергликемия) обусловливают ускоренное образование супероксида, что вызывает дисфункцию эндотелия, потерю способности гладкомышечных элементов к релаксации, экспрессии молекул адгезии-1 и, как следствие, ведет к ускорению развития атеросклеоза сосудов. Кроме того, отмечены повышение скорости образования пероксинитрита и ускорение апоптоза эндотелиальных клеток. Многочисленные исследования показали, что АЦ способен блокировать указанные процессы за счет выраженного тормозящего влияния на них [11].
Известно, что ОС может возникать при проведении реперфузионной терапии по поводу инфаркта миокарда [10]; в этом случае его обычно связывают с влиянием свободных радикалов на клеточные фосфолипиды, что, в свою очередь, обусловливает нарушение деятельности лизофосфатидилацетилтрансферазы (SH-зависимый фермент) и последующие изменения системы глутатиона, ответственной за выведение веществ, вызывающих ОС. Результатом этих процессов могут стать геморрагия, микрососудистые повреждения и некроз клеток. При хронической сердечной недостаточности также отмечаются дефицит SH-групп и ускорение апоптоза. В связи с этим роль антиоксидантной терапии при указанных процессах невозможно переоценить. В экспериментах на собаках показано, что АЦ, введенный через 2 ч после ишемии и последующей 2-часовой реперфузии, ослаблял структурные изменения миокарда и выраженность аритмии [10]. Установлено, что АЦ способен уменьшать выраженность толерантности к нитроглицерину; в сочетании с последним АЦ уменьшает уровень атериального натрийуретического пептида и ингибирует «слипание» тромбоцитов. У больных, перенесших инфаркт миокарда, АЦ способствовал нормализации деятельности левого желудочка. Последующие наблюдения позволили сформулировать принципы действия АЦ при неотложных состояних в кардиологии. АЦ обладает эффективностью в отношении соединений, вызывающих ОС, влияет на функции тромбоцитов, ингибирует ангиотензинпревращающий фермент (АПФ), оказывает модулирующее влияние на процессы коагуляции и адгезии, а также антиаритмическое действие [10]. Высказано предположение о возможности применения АЦ при остром коронарном синдроме [10]. Таким образом, АЦ может применяться в качестве лекарственного средства, устраняющего явления ОС в кардиологии.
Существуют четкие доказательства того, что радиоконтрастное исследование почек может сопровождаться развитием нефропатии (НП), которая проявляется нарушением выделительной функции почек. Выделяют [8] несколько причин развития радиоконтрастной НП: 1) ишемическое повреждение за счет изменений почечного кровотока, угнетения функции эндотелиальных клеток, деформации эритроцитов; 2) токсическое повреждение тубулярного эпителия и ускорение апоптоза; 3) интратубулярная обструкция; 4) иммунологические повреждения.
Исследования, в которых участвовали 805 пациентов, показали, что в большинстве случаев АЦ, назначаемый внутрь или внутривенно, предотвращает развитие НП у больных из группы риска [5, 8]. Профилактическое применение АЦ в этих случаях, по-видимому, сопровождается сосудорасширяющим действием АЦ, которое связано с тем, что этот препарат за счет SH-групп способствует превращению NO в S-нитрозотиол — соединение, характеризующееся значительной стабильностью и выраженным активирующим влиянием на гуанилатциклазу. Предположено, что позитивное влияние АЦ на тонус сосудов почек связано с NO-ергическим действием препарата. Фактом, подтверждающим данное предположение, явилось подтверждение того, что АЦ способен устранять сужение сосудов почек, вызываемое ингибитором NO — нитро-L-аргинином [8]. Кроме того, не исключена возможность изменения вазорегуляторного баланса в почках, вызванного АЦ за счет его угнетающего влияния на АПФ. Существует также точка зрения, согласно которой профилактический эффект АЦ может быть связан не только с влиянием на тонус сосудов почек, но и выраженным воздействием на свободные радикалы, образующиеся в почках при НП [6].
В течение многих лет АЦ применяют в качестве лекарственного средства, устраняющего токсическое влияние парацетамола на печень. Более того, АЦ остается средством выбора при токсическом поражении печени, вызванном парацетамолом. Этот факт вызывает особый интерес, так как в Российской Федерации, подобно странам ЕС и США, парацетамол является безрецептурным препаратом и применяется в суточной дозе 4 г. Между тем превышение этой дозы в 2,5—3 раза, сочетание парацетамола с этиловым спиртом могут обусловить быстрое развитие гепатотоксического эффекта. Как известно, в процессе метаболизма парацетамол связывается с остатками глюкуроновой и серной кислот (эти метаболиты токсичностью не обладают), а также за счет системы цитохрома Р-450 превращается в N-ацетил-п-бензохинонимин, для которого характерно гепато- и нефротоксическое действие. В обычных условиях токсичный метаболит связывается глутатионом печени, образуя нетоксичное соединение. Превышение дозы парацетамола, сочетание этого препарата с гепатотоксичными соединениями могут обусловить некроз печеночных клеток и почечных канальцев. Лечение острых отравлений парацетамолом требует проведения обычных мероприятий (промывание желудка, применение активированного угля), а также назначения АЦ, который повышает образование глутатиона в печени. АЦ эффективен в первые 12 ч после отравления парацетамолом, в более поздние сроки развиваются необратимые изменения клеток [3].
В последние 3—5 лет интенсивно изучается возможность применения АЦ при ОС, вызванном токсическим влиянием глюкозы на В-клетки поджелудочной железы при диабете [9]. Много внимания уделяется экспериментальной оценке влияния АЦ на канцерогенез, фиброз печени, проявления ревматоидного артрита, атеросклероз [11]. Однако полученные данные весьма разноречивы и не позволяют достоверно трактовать перспективные возможности клинического использования АЦ при указанных патологических состояниях.
Необходимо отметить, что АЦ не свободен от нежелательных эффектов (может вызывать стоматит, тошноту, рвоту, лихорадку, бронхоспазм). У беременных АЦ применяют, тщательно проанализировав соотношение польза/риск.
Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о том, что АЦ обладает определенным спектром фармакологической активности. Влияние препарата на причины, вызывающие ОС, позволяет применять его при ХОБЛ, некоторых нарушениях деятельности сердечно-сосудистой системы, а также при нефропатии, обусловленной радиоконтрастным изучением почек. АЦ обладает способностью устранять токсическое действие парацетамола на печень и почки.
Глутатион – что это?
На все руки мастер — так можно охарактеризовать глутатион. Дефицит этого соединения вызывает проблемы со здоровьем. Хроническая усталость, пигментация, онкология, аутоиммунные заболевания – всё это может быть следствием дефицита глутатиона. Поговорим о том, что приводит к этому и как всегда поддерживать его уровень в норме. Глутатион – трипептид γ-глутамилцистеинилглицин – молекула из трех аминокислот: l-цистеин, l-глютамин и глицин.
Функции
Антиоксидантная защита организма
Это борьба антиоксидантов с армией токсинов и свободных радикалов. На самом деле, свободные радикалы – важные участники иммунной и детоксикационной систем, они являются необходимыми элементами всех процессов и биохимических реакций в организме. Опасно их избыточное количество – именно это приводит к оксидативному стрессу и лежит в основе многих заболеваний. Очень важно, чтобы антиоксидантов было больше, чем свободных радикалов.
Супероксиддисмутаза и каталаза самыми первыми вступают в борьбу со свободными радикалами. Они нейтрализуют высокотоксичные радикалы и перекиси. Для нормальной работы этих ферментов важны марганец, цинк и медь. Обязательно следим за этими минералами!
Глутатион синтезируется в печени на 95%. Дальше он следует в плазму крови и и поступает ко всем клеткам организма.
Чем больше мы испытываем стресс, тем большее нужно глутатиона. Чем выше уровень интоксикации, тем больше нужно глутатиона. Детоксикация организма серьезно зависит от функции печени и запасов глутатиона.
Наши детоксикационные системы рассчитаны на нейтрализацию эндогенных токсинов. Такое количество экзогенных токсинов, которые поступают в наш организм, не было предусмотрено эволюционно, поэтому практически у каждого из нас наблюдается дефицит глутатиона.
Факторы, снижающие уровень глутатиона:
Самый информативный метод диагностики уровня глутатиона — органические кислоты в моче: смотрим уровень пироглутаминовой кислоты.
Самый эффективный способ устранения дефицита глутатиона — капельницы с ним! Дорого, но эффективно. Курс 5−10 капельниц.
Липосомальные формы глутатиона, принимаемые внутрь, имеют низкую биодоступность, их нужно совмещать с витаминами группы В, селеном, NАС, глицином.
Не забываем про витамины и микроэлементы!
Аскорбиновая кислота. Нейтрализуя свободные радикалы, экономит глутатион, восстанавливает окисленный глутатион обратно в его активную форму. Прием 500 мг витамина С увеличивает содержание глутатиона в эритроцитах почти на 50% и улучшает общую способность крови к антиоксидантной защите.
Селен. Еще один мощный антиоксидант, тоже экономит глутатион, кроме того, он необходим для его синтеза.
Витамины группы В поддерживают фазы детоксикации печени, участвуют в синтезе глутатиона.
NAC (N-ацетил-L-цистеин) – предшественник восстановленного глутатиона. Исследования показали, что N-ацетилцистеин более эффективно влияет на повышение в организме содержания глутатиона, чем сам глутатион, потому что больше половины глутатиона, принятого внутрь, разрушается в пищеварительном тракте.
Расторопша. Силимарин сильнейший антиоксидант, повышающий уровень глутатиона.
α-липоевая кислота. Клинически доказано, что α-липоевая кислота восстанавливает общий уровень глутатиона в крови.
Сера содержится в крестоцветных овощах: брокколи, брюссельской капусте, цветной капусте, кресс-салате и зелени горчицы. Употребление в пищу овощей, богатых серой, а также лука и чеснока повышает уровень глутатиона.
Необходимо помнить, что нормальный сон, регулярная физическая активность, кардиотренировки повышают уровень глутатиона. Хронический недосып, гиподинамия, перетренированность –наоборот, снижают уровень этого антиоксиданта.
Надеюсь, что информация была вам полезна и интересна. Любые вопросы по косметологии вы всегда можете обсудить в инстаграме на моей страничке @doctor_solonets.
Получите консультацию
Вы можете оставить свои контактные данные. Наш специалист свяжется с Вами в удобное для Вас время!
Цистин – что это такое, свойства, отличия от цистеина, прием и дозировки
Цистин относится к группе серосодержащих аминокислот. Его химическая формула представляет собой совокупность плохо растворимых в холодной воде бесцветных кристаллов. В организме является основной составляющей практически всех белков. В пищевом производстве применяется в качестве добавки E921.
Цистин и цистеин
Цистин – это аминокислота, которая является продуктом окисления цистеина. И цистин, и цистеин принимают активное участие в образовании пептидов и белков, в организме постоянно происходит процесс их взаимного превращения, обе аминокислоты относятся к серосодержащим веществам и играют равнозначную роль в процессе метаболизма.
Цистеин получается путем долгого превращения из метионина при условии достаточного количества витаминов группы B и специализированных ферментов. На скорость его выработки влияет нарушение метаболизма и некоторые заболевания, в том числе болезни печени.
© logos2012 — stock.adobe.com Структурная формула цистина
Свойства цистина
В организме аминокислота играет важную роль и выполняет ряд полезных функций:
Применение цистина
Помимо применения в пищевой промышленности, аминокислота имеет большое значение для восстановления и поддержания здоровья организма. Она входит в состав многих препаратов и добавок, которые применяются для комплексного лечения различных заболеваний.
Добавки с цистином в составе применяют при болезнях печени, интоксикации организма, снижении иммунитета, желчекаменной болезни, бронхите и трахеите, дерматитах, повреждениях соединительной ткани.
При регулярном применении вещества в рекомендованной дозе улучшается состояние ногтей и волос, цвет лица, повышается выносливость организма, укрепляются его защитные свойства, устойчивость к инфекциям, заживление повреждений и травм происходит гораздо быстрее.
В качестве пищевой добавки цистин широко используется в хлебопекарном деле. Он улучшает внешний вид, цвет и структуру продукта.
Дозировка
Ввиду того, что цистин организм получает с пищей, при применении дополнительных добавок с его содержанием следует контролировать дозировку, чтобы суточная доза вещества не превышала 2,8 грамм. Оптимальной дозой, необходимой для восполнения ежедневной потребности является 1,8 грамм.
Источники
Цистин входит в состав природных белков и пептидов. В наибольшей концентрации он содержится в рыбе, сое, овсе, пшенице, чесноке, луке, куриных яйцах, овсяных хлопьях, орехах, муке. Разнообразие продуктов велико, поэтому достаточное количество аминокислоты получают даже люди, придерживающиеся строгих диет.
Показания к применению
В нормально функционирующем организме цистин вырабатывается в достаточном количестве. Дополнительное применение требуется в следующих случаях:
Противопоказания
Как и у любого другого вещества, у цистина есть противопоказания к применению. Он не рекомендуется:
Нельзя совмещать прием цистина с нитроглицерином и противогрибковыми препаратами.
Дефицит цистина
Недостаток вещества в организме возникает очень редко ввиду его достаточной естественной выработки и способности взаимозаменяться с цистеином. Но с возрастом и при интенсивных физических нагрузках его концентрация снижается, а дефицит приводит к следующим последствиям:
Передозировка
При приеме добавки в дозировке, превышающей суточную норму, возможно возникновение неприятных последствий и симптомов:
При избытке цистина в организме повышается риск возникновения сбоев в работе сердечно-сосудистой системы.
Регулировать количество принимаемой дозы цистина рекомендуется с помощью специалиста, при самостоятельном приеме биологически активных добавок необходимо строго следовать инструкции.
Применение цистина у спортсменов
Сам по себе цистин не влияет на скорость наращивания мышечной ткани. Но он является аминокислотой, а аминокислоты выступают в качестве важного строительного материала для мышечных волокон. Цистин участвует в формировании коллагена, который является каркасом клеток и повышает эластичность соединительной ткани.
Благодаря содержанию серы, он улучшает всасывание полезных микроэлементов в клетки крови. Принимает участие в синтезе креатина, который необходим для восполнения запасов энергии, затраченной на тренировки. Вместе с другими добавками, цистин ускоряет регенерацию клеток мышц, костей, связок и хрящей.
Он является условно заменимой аминокислотой, способной самостоятельно синтезироваться в организме, но требует дополнения при снижении уровня. Разные производители предлагают спортсменам большое количество биологически активных добавок с цистином в составе, например Douglas Laboratories, Sanas.
Помимо благотворного воздействия на мышечную ткань, это вещество улучшает работу желудочно-кишечного тракта и способствует нормализации функционирования печени, так как именно в этих органах могут возникать сбои при приеме спортивного питания.
Форма выпуска
В виде биологически активной добавки цистин выпускается в форме таблеток или капсул. Из-за того, что он плохо растворяется в воде, в виде суспензии он не производится. На каждой упаковке производитель указывает дозировку вещества. Как правило, она составляет 1-2 капсулы в день. Применяется добавка курсами, длительность которых зависит от показаний. Для профилактики дефицита цистина достаточно курса длительностью от 2 до 4 недель.
N-ацилцистеин
В настоящее время существует база доказательств того, что при многих психических расстройствах имеют место разнообразные патологические процессы и окислительный стресс. Кроме того, тесно связанные с ними пути, включая сокращение белков, стимулирующих рост нейронов (нейротрофины) и повышенную гибель клеток (апоптоз), а также выработку энергии в органеллах, называемых митохондриями.
Существуют доказательства, подтверждающие использование N-ацетилцистеина в качестве вспомогательного средства для снижения общих и негативных симптомов шизофрении. N-ацетилцистеин также, по-видимому, эффективен в снижении тяги к расстройствам, связанным с употреблением психоактивных веществ, особенно для лечения употребления кокаина и каннабиса среди молодежи, в дополнение к предотвращению рецидивов у уже воздерживающихся от наркотиков людей. Влияние N-ацетилцистеина на обсессивно-компульсивное расстройство и связанные с ним расстройства, а также на расстройства настроения остается неясным.
N-ацетилцистеин действует по нескольким механизмам в мозге. Во-первых, как ацетилированная форма цистеина, он биодоступен и способен преодолевать гематоэнцефалический барьер. Цистеин является ограничивающим скорость компонентом в производстве антиоксиданта глутатиона. Несколько исследований на животных показали наличие повышенного уровня глутатиона в мозге после перорального приема N-ацетилцистеина. Окислительный стресс и снижение антиоксидантного статуса являются общими для многих психических расстройств, включая шизофрению, депрессию, биполярные и обсессивно-компульсивные расстройства. Увеличение выработки глутатиона способствует восстановлению окислительно-восстановительного дисбаланса в этих условиях.
N-ацетилцистеин регулирует глутамат через антипортер цистеин-глутамат (система Xc-) и глиальный транспортер глутамата (GLT1). ), оба основных компонента гомеостаза глутамата. Система Xc обменивает внеклеточный глутамат на внутриклеточный цистеин в соотношении 1: 1, способствуя активации рецепторов mGlu2 / 3 и подавляя пресинаптическое высвобождение глутамата. Снижение экспрессии системы Xc- и GLT1 связано с более высокими уровнями передачи синаптического глутамата, снижения тонуса рецепторов mGlu2 / 3, ограничения поведения, связанного с поиском наркотиков, связанного со снятием зависимости, и патологии стереотипного поведения.
Обнадеживающие результаты были получены в испытаниях, в которых тестировалось использование NAC, главным образом в качестве дополнительного лечения, при употребления каннабиса у молодых людей, депрессии, биполярном расстройстве, негативных симптомах при шизофрении.
Доклинические результаты исследований показали, что N-ацетилцистеин способен восстанавливать дисбаланс цистеин-глутаматного обмена в головном мозге и снижать поведение, связанное с поиском наркотиков, на животных моделях. Действительно, лечение наркомании и токсикомании N-ацетилцистеином является активной областью исследований. За последнее десятилетие было проведено множество клинических испытаний, результаты которых обобщены в 5 систематических обзорах, опубликованных за последние 4 года.
N-ацетилцистеин имеет хороший профиль безопасности. Пероральная доза N-ацетилцистеина, достигающая 10×2800 мг, была оценена для обеспечения безопасности в клиническом исследовании без серьезных побочных эффектов. Все основные систематические обзоры показали, что N-ацетилцистеин является хорошо переносимой пероральной терапией без каких-либо значительных побочных эффектов.
Желудочно-кишечные симптомы, включая легкий дискомфорт в животе, изжогу, метеоризм, судороги, тошноту, рвоту и диарею, были наиболее распространенными побочными эффектами, отмеченными в клинических испытаниях N-ацетилцистеина. Другими неспецифическими побочными эффектами были головные боли, кожные высыпания, повышенное кровяное давление, сухость во рту, усталость, мышечные боли, бессонница, заложенность носа, насморк, беспокойство и головокружение. Тем не менее, это единичные случаи только без последовательных сообщений о каких-либо серьезных инцидентах, вызванных лечением N-ацетилцистеином. Фактически, N-ацетилцистеин оказывает защитное действие на побочные эффекты, связанные с психотропными препаратами, когда используется в качестве дополнительной терапии.
N-ацетилцистеин потенциально может взаимодействовать с парацетамолом, глутатионом и противораковыми агентами. Это также сильно усиливает действие сосудорасширяющих нитратов и связанных с ними лекарств, что приводит к риску гипотонии. Поэтому следует с осторожностью применять N-ацетилцистеин у пациентов, принимающих эти препараты.