La sarcosina , también conocida como N -metilglicina , es un producto intermedio y subproducto de la síntesis y degradación de la glicina . La sarcosina es metabolizada a glicina por la enzima sarcosina deshidrogenasa , mientras que la glicina- N -metiltransferasa genera sarcosina a partir de la glicina. La sarcosina es un derivado de aminoácido que se encuentra naturalmente en los músculos y otros tejidos corporales. En el laboratorio, se puede sintetizar a partir de ácido cloroacético y metilamina . La sarcosina se encuentra naturalmente como un intermediario en el metabolismo de la colina a la glicina.. La sarcosina es dulce al gusto y se disuelve en agua. Se utiliza en la fabricación de tensioactivos y pastas dentales biodegradables , así como en otras aplicaciones.
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido Ácido (metilamino) acético | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
3DMet | |
1699442 | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.003.217 |
Número CE |
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2018 | |
KEGG | |
Malla | Sarcosina |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 3 H 7 N O 2 | |
Masa molar | 89,094 g · mol −1 |
Apariencia | Polvo cristalino blanco |
Olor | Inodoro |
Densidad | 1.093 g / mL |
Punto de fusion | 208 a 212 ° C (406 a 414 ° F; 481 a 485 K) experimental |
Punto de ebullición | 195,1 ° C (383,2 ° F; 468,2 K) previsto |
89,09 g L −1 (a 20 ° C) | |
log P | 0.599 |
Acidez (p K a ) | 2,36 |
Basicidad (p K b ) | 11,64 |
UV-vis (λ máx. ) | 260 nanómetro |
Absorbancia | 0,05 |
Termoquímica | |
Capacidad calorífica ( C ) | 128,9 JK −1 mol −1 |
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 ) | −513,50–−512,98 kJ mol −1 |
Entalpía estándar de combustión (Δ c H ⦵ 298 ) | −1667.84–−1667.54 kJ mol −1 |
Compuestos relacionados | |
Ácidos alcanoicos relacionados |
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Compuestos relacionados | Dimetilacetamida |
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 | |
La sarcosina es omnipresente en materiales biológicos y está presente en alimentos como yemas de huevo, pavo, jamón, verduras, legumbres, etc.
La sarcosina, al igual que los compuestos relacionados dimetilglicina (DMG) y trimetilglicina (TMG), se forma mediante el metabolismo de nutrientes como la colina y la metionina , que contienen grupos metilo utilizados en una amplia gama de reacciones bioquímicas. La sarcosina se degrada rápidamente a glicina, que, además de su importancia como componente de las proteínas, juega un papel importante en varios procesos fisiológicos como fuente metabólica principal de componentes de células vivas como glutatión , creatina , purinas y serina . La concentración de sarcosina en el suero sanguíneo de sujetos humanos normales es de 1,4 ± 0,6 micromolar. [1]
Significación clínica
Toxicidad
Se han observado problemas motores y respiratorios en ratas a 10 mg / kg.
Esto equivale a 800 mg para una persona de 80 kg. [2]
Esquizofrenia
La sarcosina se ha investigado en relación con la esquizofrenia . La evidencia preliminar sugiere que la ingesta de 2 g / día de sarcosina como terapia adicional a ciertos antipsicóticos (no clozapina [3] ) en la esquizofrenia produce reducciones adicionales significativas en la sintomatología positiva y negativa, así como en los síntomas neurocognitivos y psicopatológicos generales que son comunes a la enfermedad. La sarcosina se toleró bien. [4] También está bajo investigación para la posible prevención de la enfermedad esquizofrénica durante la etapa prodrómica de la enfermedad. Actúa como un inhibidor del transportador de glicina tipo 1 y un agonista de la glicina. Aumenta las concentraciones de glicina en el cerebro, lo que aumenta la activación del receptor NMDA y reduce los síntomas. Como tal, podría ser una opción de tratamiento interesante y una posible nueva dirección en el tratamiento de la enfermedad mental en el futuro. Un metaanálisis de 2011 encontró que la sarcosina adyuvante tiene un tamaño de efecto medio para los síntomas negativos y totales. [5]
Depresión
El trastorno depresivo mayor es una enfermedad compleja y la mayoría de los antidepresivos actualmente disponibles que tienen como objetivo la neurotransmisión de monoaminas exhiben una eficacia y efectos cognitivos limitados. Los receptores de N-metil-D-aspartato (NMDAR), un subtipo de receptor de glutamato, desempeñan un papel importante en el aprendizaje y la memoria, y los agentes potenciadores de NMDAR, como la sarcosina (N-metilglicina), se han utilizado como terapia adyuvante de la esquizofrenia. Ensayos clínicos preliminares indican que la ingesta de sarcosina mejorarse no sólo psicótico sino también síntomas depresivos en los pacientes con esquizofrenia, [6] y así también pueden ser un complemento útil para el tratamiento de tipo depresivo trastornos esquizoafectivos donde de acción rápida antidepresivos glutamatérgicas , particularmente NMDA antagonistas tales como la esketamina , puede promover el empeoramiento de las características psicóticas (aunque en este punto se está realizando un análisis de riesgo-beneficio ). [ cita requerida ]
Posible marcador de cáncer de próstata
Se informó que la sarcosina activa las células del cáncer de próstata e indica la malignidad de las células del cáncer de próstata cuando se mide en la orina. [7] La sarcosina se identificó como un metabolito diferencial que aumentaba considerablemente durante la progresión del cáncer de próstata a metástasis y podía detectarse en la orina. [7] Los niveles de sarcosina parecían controlar la invasividad del cáncer. [7]
Esta conclusión ha sido cuestionada. [8] [9] [10]
Historia
La sarcosina fue aislada y nombrada por primera vez por el químico alemán Justus von Liebig en 1847.
Jacob Volhard lo sintetizó por primera vez en 1862 mientras trabajaba en el laboratorio de Hermann Kolbe . Antes de la síntesis de sarcosina, se sabía desde hace mucho tiempo que era un producto de hidrólisis de la creatina , un compuesto que se encuentra en el extracto de carne. Bajo esta suposición, al preparar el compuesto con metilamina y ácido monocloroacético , Volhard demostró que la sarcosina era N-metilglicina. [11]
Ver también
- Glicina
- Dimetilglicina
- Trimetilglicina
Referencias
- ^ Allen RH, Stabler SP, Lindenbaum J (noviembre de 1993). "Niveles séricos de betaína, N, N-dimetilglicina y N-metilglicina en pacientes con deficiencia de cobalamina y folato y errores innatos del metabolismo relacionados". Metabolismo . 42 (11): 1448–60. doi : 10.1016 / 0026-0495 (93) 90198-W . PMID 7694037 .
- ^ Perry, Kenneth W .; Falcone, Julie F .; Fell, Matthew J .; Ryder, John W .; Yu, Hong; Con cariño, Patrick L .; Katner, Jason; Gordon, Kimberly D .; Wade, Mark R .; Hombre, Teresa; Nomikos, George G .; Phebus, Lee A .; Cauvin, Annick J .; Johnson, Kirk W .; Jones, Carrie K .; Hoffmann, Beth J .; Sandusky, George E .; Walter, Magnus W .; Porter, Warren J .; Yang, Lijuan; Comerciante, Kalpana M .; Shannon, Harlan E .; Svensson, Kjell A. (octubre de 2008). "Los perfiles neuroquímicos y conductuales de los inhibidores selectivos de GlyT1 ALX5407 y LY2365109 indican una acción preferencial en áreas cerebrales caudal frente a cortical". Neurofarmacología . 55 (5): 743–754. doi : 10.1016 / j.neuropharm.2008.06.016 . PMID 18602930 . S2CID 38859844 .
- ^ Lane HY, Huang CL, Wu PL, Liu YC, Chang YC, Lin PY, Chen PW, Tsai G (septiembre de 2006). "Inhibidor del transportador de glicina I, N-metilglicina (sarcosina), añadido a la clozapina para el tratamiento de la esquizofrenia". Psiquiatría biológica . 60 (6): 645–9. doi : 10.1016 / j.biopsych.2006.04.005 . PMID 16780811 . S2CID 42741531 .
- ^ Tsai G, Lane HY, Yang P, Chong MY, Lange N (marzo de 2004). "Inhibidor del transportador de glicina I, N-metilglicina (sarcosina), añadido a los antipsicóticos para el tratamiento de la esquizofrenia". Psiquiatría biológica . 55 (5): 452–6. doi : 10.1016 / j.biopsych.2003.09.012 . PMID 15023571 . S2CID 35723786 .
- ^ Singh SP, Singh V (octubre de 2011). "Metanálisis de la eficacia de los moduladores del receptor de NMDA adyuvantes en la esquizofrenia crónica". Medicamentos para el SNC . 25 (10): 859–85. doi : 10.2165 / 11586650-000000000-00000 . PMID 21936588 . S2CID 207299820 .
- ^ Número de ensayo clínico NCT00977353 para " Tratamiento con N-metilglicina (sarcosina) para la depresión" en ClinicalTrials.gov
- ^ a b c Sreekumar A, Poisson LM, Rajendiran TM, Khan AP, Cao Q, Yu J, Laxman B, Mehra R, Lonigro RJ, Li Y, Nyati MK, Ahsan A, Kalyana-Sundaram S, Han B, Cao X, Byun J, Omenn GS, Ghosh D, Pennathur S, Alexander DC, Berger A, Shuster JR, Wei JT, Varambally S, Beecher C, Chinnaiyan AM (febrero de 2009). "Los perfiles metabolómicos delinean el papel potencial de la sarcosina en la progresión del cáncer de próstata" . Naturaleza . 457 (7231): 910–4. Código Bib : 2009Natur.457..910S . doi : 10.1038 / nature07762 . PMC 2724746 . PMID 19212411 .
- ^ Jentzmik F, Stephan C, Miller K, Schrader M, Erbersdobler A, Kristiansen G, Lein M, Jung K (julio de 2010). "La sarcosina en la orina después del tacto rectal falla como marcador en la detección del cáncer de próstata y la identificación de tumores agresivos". Urología europea . 58 (1): 12–8, discusión 20–1. doi : 10.1016 / j.eururo.2010.01.035 . PMID 20117878 .
- ^ Struys EA, Heijboer AC, van Moorselaar J, Jakobs C, Blankenstein MA (mayo de 2010). "La sarcosina sérica no es un marcador de cáncer de próstata" . Anales de bioquímica clínica . 47 (Parte 3): 282. doi : 10.1258 / acb.2010.009270 . PMID 20233752 .
- ^ Pavlou M, Diamandis EP (julio de 2009). "Continúa la búsqueda de nuevos biomarcadores de cáncer de próstata" . Química clínica . 55 (7): 1277–9. doi : 10.1373 / clinchem.2009.126870 . PMID 19478024 .
- ^ Rocke, Alan J. (1993). "La teoría de la estructura química y la estructura de la teoría química" . La revolución silenciosa: Hermann Kolbe y la ciencia de la química orgánica . Berkeley: Universidad de California. págs. 239–64. ISBN 978-0-520-08110-9.