La agmatina , también conocida como (4-aminobutil) guanidina , es una aminoguanidina que fue descubierta en 1910 por Albrecht Kossel . [2] La agmatina es una sustancia química que se crea naturalmente a partir del aminoácido arginina . Se ha demostrado que la agmatina ejerce una acción moduladora en múltiples dianas moleculares, en particular: sistemas de neurotransmisores, canales iónicos, síntesis de óxido nítrico (NO) y metabolismo de poliaminas, y esto proporciona las bases para futuras investigaciones sobre posibles aplicaciones.
Nombres | |
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Nombre IUPAC 1- (4-aminobutil) guanidina [1] | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
3DMet | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.005.626 |
Número CE |
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KEGG | |
Malla | Agmatina |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 5 H 14 N 4 | |
Masa molar | 130,195 g · mol −1 |
Densidad | 1,2 g / ml |
Punto de fusion | 102 ° C (216 ° F; 375 K) |
Punto de ebullición | 281 ° C (538 ° F; 554 K) |
elevado | |
log P | −1,423 |
Basicidad (p K b ) | 0,52 |
Peligros | |
punto de inflamabilidad | 95,8 ° C (204,4 ° F; 368,9 K) |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Historia
La agmatina fue descubierta en 1910 por Albrecht Kossel . El término proviene de A- (para amino -) + g- (de guanidina ) + -ma- (de ptomaine ) + -in (alemán) / - ine (inglés) sufijo con la inserción de -t- aparentemente para eufonía . [3] Un año después de su descubrimiento, se encontró que Agmatine podría aumentar el flujo sanguíneo en conejos; [4] sin embargo, la relevancia fisiológica de estos hallazgos fue cuestionada dadas las altas concentraciones (rango alto de μM) requeridas. [5] En la década de 1920, los investigadores de la clínica de diabetes de Oskar Minkowski demostraron que la agmatina puede ejercer efectos hipoglucémicos leves. [6] En 1994, se descubrió la síntesis de agmatina endógena en mamíferos. [7]
Vías metabólicas
La biosíntesis de agmatina por descarboxilación de arginina está bien posicionada para competir con las principales vías dependientes de la arginina , a saber: el metabolismo del nitrógeno ( ciclo de la urea ) y la síntesis de poliaminas y óxido nítrico (NO) (ver ilustración 'Vías metabólicas de agmatina'). La degradación de la agmatina se produce principalmente por hidrólisis, catalizada por la agmatinasa en urea y putrescina , la diamina precursora de la biosíntesis de poliaminas . Una vía alternativa, principalmente en los tejidos periféricos, es mediante la oxidación catalizada por diamino oxidasa en agmatina-aldehído, que a su vez es convertido por la aldehído deshidrogenasa en guanidinobutirato y secretado por los riñones.
Mecanismos de accion
Se encontró que la agmatina ejerce acciones moduladoras directa e indirectamente en múltiples objetivos moleculares clave que subyacen a los mecanismos de control celular de importancia cardinal en la salud y la enfermedad. Se considera capaz de ejercer sus acciones moduladoras simultáneamente en múltiples objetivos. [8] El siguiente esquema indica las categorías de mecanismos de control e identifica sus objetivos moleculares:
- Receptores de neurotransmisores y receptores ionóforos. Receptores nicotínicos, imidazolina I1 e I2, α2-adrenérgicos, glutamato NMDAr y serotonina 5-HT2A y 5HT-3.
- Canales de iones . Incluyendo: canales de K + sensibles a ATP, canales de Ca 2+ dependientes de voltaje y canales iónicos sensibles al ácido (ASIC).
- Transportadores de membrana . Sitios de captación selectivos específicos de agmatina, transportadores de cationes orgánicos (principalmente subtipo OCT2), transportadores de monoaminas extraneuronales (ENT), transportadores de poliaminas y sistema de transporte selectivo específico de agmatina mitocondrial.
- Modulación de la síntesis de óxido nítrico (NO). Se informa tanto la inhibición diferencial como la activación de las isoformas de la NO sintasa (NOS). [9] [10]
- Metabolismo de las poliaminas . La agmatina es un precursor de la síntesis de poliaminas, inhibidor competitivo del transporte de poliaminas, inductor de espermidina / espermina acetiltransferasa (SSAT) e inductor de antizimo.
- ADP-ribosilación de proteínas. Inhibición de la proteína arginina ADP-ribosilación.
- Metaloproteasas de matriz (MMP). Regulación indirecta a la baja de las enzimas MMP 2 y 9.
- Formación avanzada de productos finales de glicación (AGE). Bloqueo directo de la formación de AGE.
- NADPH oxidasa . Activación de la enzima que conduce a la producción de H 2 O 2 . [11]
Consumo de comida
Inyección de sulfato de agmatina puede aumentar la ingesta de alimentos con preferencia de hidratos de carbono en saciado, pero no en ratas hambrientas y este efecto puede estar mediado por el neuropéptido Y . [12] Sin embargo, la suplementación con agua potable para ratas da como resultado ligeras reducciones en la ingesta de agua, el peso corporal y la presión arterial. [13] También la alimentación forzada con agmatina conduce a una reducción en el aumento de peso corporal durante el desarrollo de la rata. [14] Además, muchos alimentos fermentados contienen agmatina. [15] [16]
Farmacocinética
La agmatina está presente en pequeñas cantidades en alimentos derivados de plantas, animales y peces, y la producción microbiana intestinal es una fuente adicional de agmatina. La agmatina oral se absorbe en el tracto gastrointestinal y se distribuye fácilmente por todo el cuerpo. [17] La rápida eliminación de los órganos no cerebrales de la agmatina ingerida (no metabolizada) por los riñones ha indicado una vida media en sangre de aproximadamente 2 horas. [18] Además, la agmatina es un neuromodulador, lo que significa que es una sustancia que modula la transmisión química de información entre las células nerviosas. [8]
Investigar
Se han sugerido varios usos médicos potenciales para la agmatina. [19]
Cardiovascular
La agmatina produce reducciones leves en la frecuencia cardíaca y la presión arterial, aparentemente activando los sistemas de control central y periférico mediante la modulación de varias de sus dianas moleculares, que incluyen: subtipos de receptores de imidazolina , liberación de norepinefrina y producción de NO. [20]
Regulación de glucosa
Los efectos hipoglucemiantes de la agmatina son el resultado de la modulación simultánea de varios mecanismos moleculares implicados en la regulación de la glucosa en sangre. [8]
Funciones de los riñones
Se ha demostrado que la agmatina mejora la tasa de filtración glomerular (TFG) y ejerce efectos nefroprotectores. [21]
Neurotransmisión
La agmatina se ha discutido como un neurotransmisor putativo . Se sintetiza en el cerebro, se almacena en vesículas sinápticas , se acumula por captación, se libera por despolarización de la membrana e inactiva por la agmatinasa. Se liga agmatina a alpha 2 - receptor adrenérgico y los receptores de imidazolina sitios de unión, y bloquea los receptores de NMDA y otros cationes canales activados por ligando . A falta de identificar receptores postsinápticos específicos ("propios"), la agmatina, de hecho, cumple los criterios de Henry Dale para un neurotransmisor y, por lo tanto, se considera un neuromodulador y cotransmisor. La existencia de sistemas neuronales teóricos mediados por agmatinérgicos aún no se ha demostrado, aunque la existencia de tales receptores está implícita por su prominencia en la mediación de los sistemas nerviosos central y periférico. [8] Continúan las investigaciones sobre los receptores específicos de agmatina y las vías de transmisión.
Debido a su capacidad para atravesar canales catiónicos abiertos, la agmatina también se ha utilizado como una métrica sustituta del flujo iónico integrado en el tejido neural tras la estimulación. [22] Cuando se incuba tejido neural en agmatina y se aplica un estímulo externo, solo las células con canales abiertos se llenarán de agmatina, lo que permitirá identificar qué células son sensibles a esos estímulos y el grado en que abrieron sus canales catiónicos durante el proceso. período de estimulación.
Responsabilidad por opioides
La agmatina sistémica puede potenciar la analgesia opioide y prevenir la tolerancia a la morfina crónica en roedores de laboratorio. Desde entonces, la evidencia acumulada muestra ampliamente que la agmatina inhibe la dependencia de opioides y la recaída en varias especies animales. [23]
Ver también
- Agmatina desiminasa
- Agmatinasa
Referencias
- ^ "agmatina (CHEBI: 17431)" . Entidades químicas de interés biológico . Reino Unido: Instituto Europeo de Bioinformática. 15 de agosto de 2008. Main . Consultado el 11 de enero de 2012 .
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Otras lecturas
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