Vai trò của Alkyl Glycerols và Plasmalogens – Ecomer

Alkylglycerol và plasmalogens

1- (1 Từ-Alkenyl) -2-acyl glycerophospholipids và plasmalogens là hai loại phospholipid có thể xảy ra trong mô sinh học. Plasmalogens được đặc trưng bởi liên kết đôi Z trong nửa alkenyl bên cạnh liên kết ether. Tỷ lệ chính xác của plasmalogens thay đổi từ cơ quan này đến cơ quan khác cũng như từ loài này sang loài khác. Trong tim hơn 25% phospholipid có thể là plasmalogens nhưng chúng cũng có trong gan, võng mạc, não và thận. Plasmalogens được phát hiện vào năm 1924 bởi Feulgen, người đã nghiên cứu dẫn đến sự cô lập vào năm 1939 của một loại tinh thể có chứa aldehyd béo, glycerol và ethanolamine.

Phospholipids cơ tim chủ yếu bao gồm các loại phân tử plasmalogen, và một bằng chứng ngày càng tăng cho thấy rằng phospholipid plasmalogen có thể đóng một vai trò trong sinh lý bệnh của một số bệnh tim. Do đó, plasmalogens được cho là có liên quan đến rối loạn chức năng sarcolemmal liên quan đến thiếu máu cơ tim và tái tưới máu. Người ta đã suy đoán rằng sự phân bố plasmalogens trong tim có thể ảnh hưởng đến sự ổn định của cả hai, có thể là công cụ phá hủy sarcolemmal trong thiếu máu cục bộ và tái tưới máu. Phospholipids màng được biết là đóng một vai trò quan trọng trong tổn thương tái tưới máu thiếu máu cơ tim. Tái cấu trúc cơ tim thiếu máu cục bộ có liên quan đến việc mất phospholipid màng với sự tích tụ lysophosphoglyceride và axit béo tự do, đặc biệt là axit arachidonic (AA). Tim động vật có vú chứa hai loại phospholipids, diacyl và ether glycerolipids, còn được gọi là plasmalogens. Mất plasmalogens xảy ra trong sinh bệnh học của bệnh tim thiếu máu cục bộ. Các glycerol kiềm như chimyl ancohol, có thể đóng vai trò là tiền chất cho sự hình thành plasmalogens trong microsome.

Maulik et al.[1] đã thiết kế một nghiên cứu để kiểm tra xem việc bổ sung bằng chimyl ancohol trước khi thiếu máu cơ tim cục bộ có thể làm giảm tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ hay không. Nghiên cứu được thực hiện trên chuột Sprague-Dawley nặng khoảng 300 g. Trái tim của chúng nhanh chóng bị loại bỏ và được tưới máu bằng kỹ thuật Langendorff. Các động vật được chia thành hai nhóm: (1) nhóm thử nghiệm đã nhận được 50 pM chimyl alcohol trước khi bị thiếu máu cục bộ; (2) nhóm đối chứng nhận 50 pM nước muối. Sau 15 phút tưới máu có hoặc không có ancohol chimyl, trái tim đã bị bắt tại Normothermia chấm dứt dòng chảy vành. Lưu lượng mạch vành cao hơn đáng kể ở tim được điều trị bằng ancohol tinh bột sau khi điều trị so với đối chứng; áp lực phát triển thất trái, trong giai đoạn tái tưới máu cũng tốt hơn đáng kể trong nhóm thử nghiệm (9 ± 1 so với 13 ± 2 mm Hg); creatine kinase (CK) từ tim postischemia là tăng đáng kể từ cả nhóm đối chứng và chimyl ancohol, nhưng lượng giải phóng CK thấp hơn nhiều ở nhóm được điều trị so với nhóm đối chứng (60 ± 10 so với 106 ± 9 IUII) sau 30 phút tái tưới máu; lượng malondialdehyd (MDA) trong tim postischemia tăng đều ở cả hai nhóm, nhưng mức tăng thấp hơn đáng kể ở nhóm chimyl ancohol (0,125 ± 0,008 so với 0,08 ± 0,002nmol / mL); catalase peroxisomal đã giảm đáng kể ở tim postischemia (11,26 ± 0,8 so với 15,6 ± 0,35nmol / phút / mg protein); điều trị bằng chimyl ancohol đã khôi phục hoạt động catalase về mức cơ bản trước thiếu máu cục bộ (16,24 ± 0,67nmol / phút / mg protein). Các tác giả kết luận rằng tái tưới máu cơ tim thiếu máu cục bộ có thể dẫn đến rối loạn peroxisomal. Chimyl ancohol có thể bảo vệ tim thiếu máu cục bộ khỏi tổn thương tái tưới máu có thể bằng cách tăng cường tổng hợp plasmalogen. Hơn nữa, MDA tăng thấp hơn đáng kể ở tim postischemia trong nhóm điều trị bằng chimyl ancohol cho thấy AKG này có thể làm giảm căng thẳng oxy hóa.

Schrakamp và cộng sự.[2] đã nghiên cứu sinh tổng hợp plasmalogen de novo đo lường sự kết hợp của [1-¹⁴C] hexadecanol vào chuỗi bên alkenyl của ethanolamine và plasmalogens choline được nuôi cấynguyên bào sợi da từ những bệnh nhân mắc các bệnh peroxisomal hoặc các bệnh liên quan khác nhau, từ dị hợp tử cho hội chứng Zellweger và bệnh Refsum ở trẻ sơ sinh, và từ các biện pháp kiểm soát. Sau khi [1-¹⁴C] hexadecanol kết hợp sinh tổng hợp plasmalogen là bình thường trong các nguyên bào sợi từ bệnh nhân mắc chứng drenoleukodystrophy liên kết X, bệnh lý tuyến thượng thận, bệnh Refsum và bệnh sán lá gan liên kết X. Khoảng 45% và khoảng 4,5% tổng lượng phóng xạ phospholipid có trong các trường hợp này trong chuỗi alkenyl của ethanolamine và choline plasmalogens, tương ứng; sinh tổng hợp plasmalogen đã được tìm thấy là bị suy yếu mạnh ở nguyên bào sợi của bệnh nhân mắc bệnh suy thượng thận ở trẻ sơ sinh, bệnh Refsum ở trẻ sơ sinh, hội chứng Zellweger và bệnh sán lá gan do rhizomelic; rhizomelic chondrodysplasia puncata bị thiếu trầm trọng nhất trong sinh tổng hợp plasmalogen (2,4 và 0,5% hoạt động vô tuyến trong các chuỗi alkenyl của ethanolamine và choline plasmalogens, theo sau là hội chứng Zellweger, adrenoleukodystro ở trẻ sơ sinh. Các dị hợp tử cho hội chứng Zellweger và bệnh Refsum ở trẻ sơ sinh hoạt động giống như các biện pháp kiểm soát đối với khả năng sinh tổng hợp plasmalogen của chúng; không có sự tích lũy của alkylphospholipids trong nguyên bào sợi được tìm thấy đối với bất kỳ bệnh nào cho thấy sự thiếu hụt plasmalogen, được báo cáo trước đây, là do sự hình thành liên kết glycerol-ether bị suy yếu trong tất cả các rối loạn này; kết hợpl-O- [9,10-³H2]octadecylglycerol thành ethanolamine và choline plasmalogens của nguyên bào sợi của các bệnh peroxisomal khác nhau đã chứng minh rằng sự thiếu hụt sinh tổng hợp plasmalogen trong bệnh viêm màng não do rhizomelic cho bệnh nhân mắc phải.

Zoeller et al.[3] cho thấy việc bổ sung các tế bào nội mô động mạch phổi nuôi cấy (PAEC) với sn-1-O-hexadecylglycerol (HG) dẫn đến sự gia tăng gấp đôi về mức độ plasmalogens của tế bào. Phơi nhiễm PAEC ở người chưa được thực hiện với tình trạng thiếu oxy (pO2 ~ 20-25 mmHg) gây ra sự gia tăng các loại phản ứng oxy hóa tế bào (ROS) trong khoảng thời gian năm ngày với khả năng sống sót giảm. Ngược lại, các tế bào bổ sung HG đã sống sót trong ít nhất hai tuần trong những điều kiện này mà không có bằng chứng về việc tăng ROS. Hypoxia dẫn đến sự gia tăng có chọn lọc trong doanh thu của plasmenylethanolamine plasmalogen. PAEC ở người, với nồng độ plasmalogen tăng cao, cũng có khả năng kháng H2O2, hyperoxia và plumbagin tạo ra superoxide cao hơn. Sự bảo vệ này dường như đặc biệt đối với các căng thẳng tế bào, trong đó ROS được tạo ra đáng kể do độ nhạy cảm với sốc nhiệt gây chết người hoặc thiếu glucose không bị thay đổi trong PAEC ở người được điều trị HG. HG, tự nó, không đủ để bảo vệ; Bổ sung HG của PAEC bò không có tác dụng đối với nồng độ plasmalogen và không cứu được các tế bào này khỏi tác dụng gây độc tế bào của thiếu oxy. Nghiên cứu này cho thấy hàm lượng plasmalogen trong PAEC của con người có thể được tăng cường. Điều này có liên quan đến việc tăng khả năng chống thiếu oxy cũng như các máy phát điện ROS hoặc ROS cụ thể. Việc sử dụng HG để tăng plasmalogen có thể có ý nghĩa quan trọng đối với việc sử dụng điều trị chống thiếu oxy.

[1] Myocardial Salvage by

Chimyl Alcohol: Possible Role of Peroxisomal Dysfunction in Reperfusion Injury. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1994, 723, 380–384.

[2] Plasmalogen biosynthesis in peroxisomal disorders: fatty alcohol versusa1kylglycerol precursors. J. Lipid Res. 1988, 29, 325–334.

[3] Increasing plasmalogen levels protects human endothelial cells during hypoxia. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2002, 283, H671–H679.