28-09-2023
Фруктозо-1,6-дифосфат(эфир Гарден — Ионга, ФДФ) — продукт энзиматического окисления глюкозы, важнейший интермедиат гликолиза. Образуется в ходе фосфофруктокиназной реакции из фруктозо-6-фосфата с использованием энергии аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Фактически эта реакция является лимитирующей в скорости протекания гликолиза и её регуляция определяет интенсивность гликолиза в целом. Способность к образованию и метаболизму фруктозо-1,-6-дифосфата различна в разных органах млекопитающих.
Дальнейшее превращение фруктозо-1,6-дифосфата происходит под влиянием фруктозо-1,-6-бифосфатазы/альдолазы, катализирующий превращение фруктозе-1,6-дифосфата (бисфосфата) в дигидроксиацетонфосфат и глицеральдегид-3-фосфат. Фруктозо-1,6-дифосфат является активатором фосфофруктокиназы, стимулируя таким образом гликолитический путь образования АТФ. В механизме взаимодействия фруктозо-1,6-дифосфата с энзимами следует придерживаться теории динамической микрокомпартметализации метаболитов в клетке и взаимного влияния ферментов между собой. При высоких концентрациях фруктозо-1,6-бисфосфата, альдолаза вследствие увеличения субстратной активности способна образовывать комплекс с глицеральдегидфосфатдегидрогеназой, при этом увеличивается тропность фосфофруктокиназы к фруктозо-1,6-бифосфатазе, что способствует изменению агрегационного состояния ферментов и проявлению высокой активности. При снижении концентрации фруктозо-1,6-бисфосфата для альдолазы более предпочтительным оказывается образование комплекса с 6-фосфофруктокиназой, что изменяет агрегационное состояние и, следовательно, энзиматическую активность ферментов расположенных ниже по ходу реакции, в частности, глицеральдегидфосфатдегидрогеназы.
Введенная извне обладает мощным органопротективным действием при различных патологических состояниях, связанных с дефицитом кислорода. Основной механизм действия экзогенного фруктозо-1,6-дифосфата связанвзан с субстратной активацией фосфофруктокиназы, пируваткиназы и лактаткиназы и, в конечном итоге, с увеличением внутриклеточного высокоэнергетического фосфатного пула. Его внутриклеточная концентрация варьирует в зависимости от «специализации» клетки. Концентрация фруктозо-1,6-дифосфата внутри человеческих эритроцитов составляет 6-10 мг/л клеток. Поддерживая запасы АТФ и креатинфосфата при ишемии миокарда, фруктозо-1,6-дифосфат способствует кардиореспираторной реанимации, ограничивает зону некроза, вызванную острой окклюзией коронарных артерий; вызывает благоприятный кардиоциркуляторный эффект и улучшает гемодинамику при назначении пациентам с обширным инфарктом миокарда, особенно на ранней стадии. Фруктозо-1,6-дифосфат показывает значительную протективную активность при геморрагическом и травматическом шоках и содействует успешной реанимации. ФДФ обладает также выраженным протективным эффектом на ткань головного мозга, снижая последствия гипоксического стресса. Нейропротекторное действие фруктозо-1,6-дифосфата против различных нейротоксических факторов связано с тороможением синтеза бета-амилоида. При этом играет роль не только стимулирование энергетических ресурсов, а также возможность фруктозо-1,6-дифосфата выступать в качестве модулятора сигнальных систем (протеинкиназ и фосфолипаз) PLC и MEK / ERK в регуляции гомеостаза кальция внутри митохондрий. Доказаное антиконвульсивное (противоэпилептическое) действие ФДФ, по-видимому, связано со способностью нормализовать уровень кальция в нейронах. Эффекты фруктозо-1,6-дифосфата усиливаются другими макроэргическими соединеними однонаправленного действия (фосфокреатином, 2,3-фосфоглицератом). Другие фосфорные соединения могут блокировать превращения фруктозо-1,6-дифосфата (например, глюкозо-6-фосфат).
Показания к применению экзогенного фруктозо-1,6-дифосфата:
В отличие от многих фосфатных макроэргических соединений, которые оказывают эффект только при внутривенном введенни (например, АТФ, фосфокреатин, фосфоэнолпируват), ФДФ хорошо всасывается в неизмененном виде и может применяться пероально. В последнее время установлен существенный антиагрегнтный эффект ФДФ, связанный с блокадой АДФ-рецепторов тромбоцитов, что может иметь важное клиническое значение в профилактике кардио-васкулярных событий. Кроме того, в ходе рандомизированных контролированных исследований установлен[1] кардиозащитный эффект фруктозо-1,6-дифосфата при передозировке сердечных гликозидов.
В последнее время с помощью применения фруктозо-1,-6-дифосфата связывают надежды в профилактике ряда заболеваний сердечно-сосудистой системы, таких как метаболический синдром, сахарный диабет, атеросклероз. Предложены подходы по влиянию на новые факторы риска[2], где гипофосфатемия рассматривается[3] как независимый фактор риска.
Это заготовка статьи по биохимии. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |
Фруктозо-1,6-дифосфат.