Արախիդոնաթթու

Արախիդոնաթթու, օմեգա-6 պոլիչհագեցած ճարպաթթու 20:4(ω-6), կամ 20:4(5,8,11,14)։ Այն կառուցվածքով նման է հագեցած արախիդոնաթթվին, որը հայտնաբերվում է cupuaçu բույսի յուղում։

Քիմիա

Քիմիական կառուցվածքով արախիդոնաթթուն կարբոօքսիլ խումբ պարունակող թթու է։ Այն կազմված է ածխածնի 20 ատոմների շղթայից և պարունակում է 4 ցիս-կրկնակի կապեր։ Առաջին կրկնակի կապը գտնվում է օմեգա ծայրից հաշված 6-րդ ածխածնի մոտ։

քիմիայի բնագավառում որոշ աղբյուրներ որպես «արախիդոնաթթու» բնորոշում են ցանկացած էյկոզատետրաենոիկ թթու։ Այնուամենայնիվ կենսաբանության, բժշկության և սննդաբանության ոլորտներում ընդունված է «արախիդոնաթթու» անվանել միայն ցիս-5,8,11,14-էյկոզատետրաենոիկ թթուն։

Կենսաբանություն
Արախիդոնաթթուն բջջապատի կառուցվածքային տարր հանդիսացող ֆոսֆոլիպիդների (հատկապես ֆոսֆատիդիլէթանոլամին, ֆոսթատիդիլխոլին, ֆոսֆատիդիլինոսիտիդներ) բաղադրիչ պոլիչհագեցած ճարպաթթու է, որն առատորեն առկա է գլխուղեղում, մկաններում և լյարդում։ Կմախքային մկաններում այն հատկապես շատ տարածված է և կոպիտ հաշվարկներով կազմում է ֆոսֆոլիպիդների կազմում եղած ճարպաթթուների 10-20 %-ը։

Բացի բջջապատում կառուցվածքային և ազդանշանային ֆունկցիայից, այն ներգրավված է որոշ ազդանշանային ֆերմենտների՝ ֆոսֆոլիպազա-γ և -δ, պրոտեինկինազա-α, -β, և -γ, կարգավորման մեջ։ Արախիդոնաթթուն շատ կարևոր բորբոքային միջնորդանյութ է և կարող է գործել որպես անոթալայնիչ։

Պայմանական անփոխարինելի ճարպաթթու

Արախիդոնաթթուն անփոխարինելոի ճարպաթթու չէ։ Այնուամենայնիվ, այն դառնում է անփոխարինելի, երբ առկա է լինոլաթթվի անբավարարություն կամ լինոլաթթվից արախիդոնաթթվի սինթեզի խնդիր։ Որոշ կաթնասունների մոտ արախիդոնաթթվի սինթեզի ունակությունն ավելի քիչ է արտահայտված։ Այդ պատճառով արախիդոնաթթու պարունակող սննունդը դառնում է նրանց սննդակարգի կարևոր մաս։ Շատ բույսերում արախիդոնաթթվի պարունակությունը բավական քիչ է, այդ պատճռով այս կենդանիները պարտադիր գիշատիչներ են։ Կատուները լավ օրինակ են, քանի որ դրանք զուրկ են արախիդոնաթթու սինթեզելու ունակությունից։ Mortierella alpina տեսակի սունկը համարվում է արախիդոնաթթվի կոմերցիոն աղբյուր։

Սինթեզը և կասկադը մարդու օրգանիզմում

Արախիդոնաթթուն ազատվում է ֆոսֆոլիպիդների կազմից ֆոսֆոլիպազա A2 ֆեմենտի շնորհիվ, ինչպես նաև սինթեզվում է դիացիլգլիցերոլից՝ դիացիլգլիցերոլ-լիպազա ֆերմենտի օգնությամբ։

Ազդանշանային նպատակով արախիդոնաթթուն սինթեզվում է IV-A խմբի ցիտոպլազմատիկ ֆոսֆոլիպազա A2-ի (cPLA2, 85 կիլոդալտոն) մասնակցությամբ, այնինչ բորբոքային արախիդոնաթթուն սինթեզվում է ցածր մոլեկուլային զանգվածով սեկրետոր ֆոսֆոլիպազա A2-ի (sPLA2, 14-18 կիլոդալտոն)։

Արախիդոնաթթուն ֆերմենտների մասնակցությամբ փոխակերպվում է կենսաբանորեն և կլինիկորեն կարևոր մի շարք էյկոզանոիդների և դրանց հետագա մետաբոլիտների.
 Ցիկլոօքսիգենազա-1 և ցիկլոօքսիգենազա-2 ֆերմենտների օգնությամբ արախիդոնաթթվից սինթեզվում են պրոստագլանդին G2 և պրոստագլանդին H2, որոնցից էլ հետագայում սինթեզվում են մնացած պրոստագլանդինները, պրոստացիլինը, տրոմբոքսանները և պրոստագլանդին G2/H2-ի տրոմբոքսանային ուղու 17-ածխածնային մետաբոլիտ 12-հիդրօքսիհեպտադեկատրիենոաթթու (12-HHT):
 5-լիպօքսիգենազա ֆերմենտը արախիդոնաթթուն փոխակերպում է 5-հիդրոպերօքսիէյկոզատետրաենոաթթվի (5-HPETE), որն իր հերթին սկիզբ է տալիս տարբեր լեյկոտրիենների (լեյկոտրիեն B4, C4, D4) և մի շարք այլ մետաբոլիտների։
 15-լիպօքսիգենազա-1 (ALOX15) և 15-լիպօքսիգենազա-2 (ALOX15B) ֆերմենտները արախիդոնաթթվից սինթեզում են 15-հիդրոպերօքսիէյկոզատետրաենոաթթվի (15-HPETE), որից էլ հետագայում սինթեզվում են 15-հիդրօքսիէյկոզատետրաենոաթթուն (15-HETE) և լիպոքսինները։ 15-լիպօքսիգենազա-1-ը կարող է նաև 15-HPETE-ը փոխակերպել էոքսինների՝ այն մեխանիզմներով և ֆերմենտներով, որոնց միջոցով  5-HPETE-ից սինթեզվում են լեյկոտրիենները։
 12-լիպօքսիգենազա (ALOX12) ֆերմենտը 12-հիդրոպերօքսիէյկոզատետրաենոաթթվի (12-HPETE), որը հետագայում կարող է փոխակերպվել 12-հիդրօքսիէյկոզատետրաենոաթթվի (12-HETE) և այնուհետև հեպոքսիլինների։
Արախիդոնաթթուն օգտագործվում է նաև անանդամիդի կենսասինթեզի պրոցեսում։
 Արախիդոնաթթուն կարող է փոխակերպել հիդրօքսիէյկոզատետրաենոաթթուների (HETE-ներ) կամ էպօքսիէյկոզատետրաենոաթթուների (EET-ներ) էպօքսիգենազա ֆերմենտով։

Այս մետաբոլիտներ առաջացումը և դրանց հետագա գործունեությունը մարդու օրգանիզմում կոչվում է «արախիդոնաթթվի կասկադ»։

Ֆոսթոլիպազա A2-ի ակտիվացում
PLA2-ը ակտիվանում է մի շարք նյութերի և ընկալիչների փոխազդեցությամբ, այդ թվում՝
 5-HT2 ընկալիչ
 mGLUR1
 bFGF ընկալիչ
 IFN-α ընկալիչ
 IFN-γ ընկալիչ

Ավելին, ներբջջային կալցիումի ավելացումը, անկախ պատճառից, կարող է հանգեցնել մի շարք PLA2ների ակտիվացման։

Ֆոսթոլիպազա C-ի ակտիվացում 
Որպես այընտրանքային ճանապարհ, արախիդոնաթթուն կարող է պոսպոլիպիդներից առանձնանալ Ֆոսթոլիպազա C (PLC) ֆերմենտի օգնությամբ։

Ճեղքման այս ճանապարհը կարող է ակտիվանալ մի շարք ընկալիչների դրդմամբ։

 A1 ընկալիչ
 D2 ընկալիչ
 α-2 ադրենընկալիչ
 5-HT1 ընկալիչ

PLC-ը կարող է ակտիվանալ նաև միտոգեն-ակտիվացվող պրոտեինկինազայի (MAP-կինազա), թրոմբոցիտների աճի գործոնի (PDGF) և ֆիբրոբլաստներ աճի գործոնի (FGF) մասնակցությամբ։

Մարմնում

Մկանային աճ
Արախիդոնաթթուն պրոստագլանդին F2 ալֆայի (PGF2α) փոխակերպմամբ նպաստում է ֆիզիկական ծանրաբեռնվածության ընթացքում և դրանից հետո մկանային աճին։ PGF2α-ն հիմնականում Akt/mTOR ուղով նպաստում է մկանային սպիտակուցի սինթեզմանը։

Գլխուղեղ
Արխիդոնաթթուն հարուստ ներկայացված է գլխուղեղում, որին հավասար քանակությամբ ներկայացված է նաև մեկ այլ ճարպաթթու՝ դոկոսզահեքսաենոաթթուն (DHA)։ Այս երկու ճարպաթթուները կազմում են գլխուղեղում առկա բոլոր ճարպաթթուների մոտ 20 %-ը։ Գլխուղեղի ընդհանուր առողջությունը կապված է այս երկու ճարպաթթուների հետ։ Այլ բազմաթիվ ֆուկցիաների հետ, կարևոր է արախիդոնաթթվի ազդեցությունը հիպոկամպալ բջիջների թաղանթների հոսունության հարցում։ Այն, ակտիվացնելով պերոքսիսոմ պրոլիֆերատոր-ակտիվացնող գամմա ընկալիչները, նաև օգնում է պաշտպանել բջջաթաղանթը օքսիդատիվ սթրեսից։ Արախիդոնաթթուն ակտիվացնում է սինտաքսին-3, որն էլ կարևոր դերակատարում ունի նեյրոնների աճի և վերականգման պրոցեսում։

Արախիդոնաթթուն ներգրավված է նաև վաղ նյարդաբանական զարգացման գործում։ Համաձայն մի հետազոտության՝ 18 ամսական երեխաներին 17 շաբաթ հավելյալ արախիդոնաթթու տալիս նկատվել է ինտելեկտի բարելավում՝ մտավոր զարգացման ինդեքսի բարձրացում։ Այս էֆեկտն ավելի արտահայտված է եղել զուգահեռ DHA-ի կիրառման պարագայում։

Մեծահասակների մոտ արախիդոնաթթվի անբավարարությունը կարող է հանգեցնել մի շարք նյարդաբանական վիճակների զարգացման, օրինակ՝ Ալցհեյմերի հիվանդություն, երկբևեռ խանգարում։ Այս հիվանդների մոտ նկատվել է արախիդոնաթթվից այլ բիոակտիվ մոլեկուլների փոխակերպման ակտիվացում (արախիդոնաթթվային կասկադի ֆերմենտների գերակտիվություն)։

Ալցհեյմերի հիվանդություն
Արախիդոնաթթվի դերը Ալցհեյմերի հիվանդության պաթոգենեզում ուսումնասիրող հետազոտությունները ցույց են տվել տարբեր, երբեմն միմյանց հակասող արդյունքներ։ Մի հետազոտությամբ երևում է, որ արախիդոնաթթուն կապ ունի հիվանդության առաջացման հետ, մեկ այլ հետազոտություն ապացուցում է, որ վաղ փուլերում արախիդոնաթթվի կիրառումը կարող է օգնել հիվանդության ընթացքի դանդաղեցմանը։ Այս տվյալները հաստատելու համար նոր հետազոտություններ են անհրաժեշտ։ Մեկ այլ հետազոտության համաձայն հիվանդության պաթոգենեզում կարևոր դեր է խաղում մթնոլորտային օդի աղտոտվածությունը, և դրա պատճառով առաջանում է բջջի վնասում, իսկ արախիդոնաթթուն, հանդիսանալով ազդանշանային մոլեկուլ, նպաստում է վնասված բջջի շուրջը բորբոքման առաջացմանը։

Բոդիբիլդինգի հավելում
Արխիդոնաթթուն կիրառվում է որպես բոդիբիլդինգի անաբոլիկ  հավելում, քանի որ նպաստում է մկանների աճին։ Համաձայն հետազոտության՝ արախիդոնաթթվի կիրառումը 1500 մգ/օր չափաբաժնով 8 շաբաթների ընթացքում նպաստում է փորձառու մարզված անձանց մոտ մկանային զանգվածի զգալի մեծացմանը։ Այս տվյալները հատատվել էն պլացեբո-վերահսկված հետազոտությամբ։

Ավելի վաղ ուսումնասիրվել էր 1000 մգ/օր չափաբաժնի կիրառումը 50 օրերի ընթացքում, և պարզվել էր, որ արախիդոնաթթուն նպաստում է մարզիկների անաերոբ հնարավորությունների և կատարողականության աճին։ Այս տվյալները վկայում են, որ արախիդոնաթթուն կարող է կիրառվել որպես աշխատունակությունը բարձրացնող միջոց։

Սննդային արախիդոնաթթու և բորբոքում
Արախիդոնաթթվի մեծ քանակությունների օգտագործումն առողջ նյութափոխանակության պայմաններում չի բերում բորբոքման զարգացմանը, եթե զուգահեռ չեն կիրառվում լիպիդային պերօքսիդացման արգասիքներ։ Արախիդոնաթթուն ինքնին փոխակերպվում է ինչպես պրոբորբոքային, այնպես էլ հակաբորբոքային միջնորդանյութերի համապատասխանաբար բորբոքումից առաջ և հետո։ Պետք չէ շփոթել արտածին թույներից կամ խիստ բարձր ֆիզիկական ծանրաբեռնվածությունից հետո առաջացող քրոնիկ բորբոքումը հավասարակշռված ֆիզիկական ծանրաբեռնվածությունից և հանգստից հետո առաջացող սուր բորբոքման հետ, որն անհրաժեշտ է հյուսվածքների աճի և միկրովնասվածքների վերականգման համար։ Այստեղ տվյալները նույնպես հակասական են։ Որոշ հետազոտողների պնդմամբ՝ օրական 840-2000 մգ արախիդոնաթթվի կիրառումը 50 օրերի ընթացքում կարող է բերել բորբոքման կամ դրա հետ կապված միջնորդանյութերի քանակի աճի։ Կան նաև տվյալներ հակառակի մասին։ Այսպես, արախիդոնաթթվի բարձր քանակներն ասոցացվում են պրոբորբոքային մի շարք միջնորդանյութերի՝ IL-6, IL-1-ի պակասեցման և հակաբորբոքային ուռուցքի նեկրոտիկ գործոն բետտայի քանակի ավելացման հետ, ինչը կարող է նպաստել համակարգային բորբոքման նվազեցմանը։

Արախիդոնաթթվի քանակը կարող է բաձրացած լինել քրոնիկ բորբոքային հիվանդություններով տառապող անձանց մոտ՝ պայմանավորված դրա ակտիվ մետաբոլիզմով բորբոքման պրոցեսում։ Այդ պատճառով խորհուրդ չի տրվում արախիդոնաթթվի հավելումների կիրառումը քրոնիկ բորբոքային հիվանդություններով և ռիսկային առողջությամբ անձանց։ Ի դեպ, չնայած արախիդոնաթթուն չունի որևէ պրոբորբոքային ազդեցություն առողջ օրգանիզմում, այնուամենայնիվ օմեգա-3 ճարպաթթուների կիրառումը կարող է ցուցաբերել որոշակի հակաբորբոքային ազդեցություն։

Արախիդոնաթթվի հավելումների առողջական էֆեկտներ
Մի շարք կլինիկական հետազոտություններ ապացուցում են 50 օրերի ընթացքում արախիդոնաթթվի 1000-1500 մգ/օր չափաբաժնով կիրառման անվտանգությունը և լավ տանելիությունը։ Օգտագործման ընթացքում առողջական վիճակի ընդհանուր գնահատման արդյունքները (ներառյալ լյարդի, երիկամների ֆունկցիան, պլազմայի սպիտակուցները, իմունիտետը, թրոմբոցիտների ագրեգացիան) բացասական փոփոխությունների չեն ենթարկվում։ Ավելին, արախիդոնաթթվի բարձր պարունակությունը մկանային հյուսվածքներում կարող է կորելացվել ինսուլինի նկատմամբ բարձր զգայունության հետ։ Առողջ անհատների մոտ սննդակարգում արախիդոնաթթվի կիրառումը տոքսիկ էֆֆեկտներ կամ անվտանգության ռիսկեր չի պարունակում։

Քանի դեռ հետազոտությունները չեն գտնում արախիդոնաթթվի որևէ դրական էֆեկտ նստակյաց կենսակերպով անձանց մոտ, ակտիվ մարզիկների մոտ դա այլ ազդեցություն է ունենում։ Մի հետազոտություն ցույց է տվել բորբոքային մարկերների (IL-6) բազային մակարդակի իջեցում ակտիվ կենսակերպով ապրող երիտասարդ անձանց մոտ 50 օրերի ընթացքում 1000 մգ/օր չափաբաժնով արախիդոնաթթվի օգտագործման դեպքում։

Պոլիչհագեցած ճարպաթթուների (օմեգա-3, օմեգա-6` այդ թվում արախիդոնաթթու) կիրառումը կարող է օգտակար լինել սրտային հիվանդություններ ռիսկի նվազեցման հարցում։ Սրտաբանների ամերիկյան ասոցիացիան խորհուրդ է տալիս օրական էներգիայի 5-10 % ստանալ պոլիչհագեցած ճարպաթթուներից, այդ թվում արախիդոնաթթվից։ Դրանց կիրառումը անվտանգ է, սակայն կարող է դրական ազդեցություն ունենալ սիրտ-անոթային հիվանդությունների տեսանկյունից։

Մի շարք հետազոտություններ ցույց են տալիս, որ արախիդոնաթթուն չունի որևէ ուռուցքածին ազդեցություն, սակայն ինչպես այլ սննդային հավելումներ, արախիդոնաթթուն նույնպես խորհուրդ չի տրվում օգտագործել չարորակ նորագոյացություններով տառապող անձանց։ Այն հանդիսանում է բջջային աճի և վերականգման ակտիվատոր, իսկ այդ պրոցեսները խանգարված են նման հիվանդների մոտ։

Տես նաև

 Ասպիրին—ցիկլոօքսիգենազա ֆերմենտի արգելակիչ
 Ոչ ստերոիդային հակաբորբոքային դեղամիջոցներ
 Ձկան յուղ
 Ճարպեր
 Ճարպաթթուներ
 Լիպիդներ
 Օմեգա 3 պոլիչհագեցած ճարպաթթուներ
 Պրոստագլանդիններ

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ
 Arachidonic Acid at acnp.org
 Arachidonic Acid at PubChem
 Arachidonic acid: Physiological roles and potential health benefits – A review

Ճարպաթթուներ
Սննդային հավելումներ
Կարբոնաթթուներ