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agmatina

La agmatina , también conocida como 4-aminobutil-guanidina , fue descubierta en 1910 por Albrecht Kossel . [2] 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 objetivos moleculares, en particular: sistemas de neurotransmisores, canales iónicos, síntesis de óxido nítrico (NO) y metabolismo de poliaminas , y esto proporciona bases para futuras investigaciones sobre posibles aplicaciones.

Historia

El término agmatina proviene del sufijo A- (para amino -) + g- (de guanidina ) + -ma- (de ptomaine ) + -in (alemán)/-ine (inglés) con la inserción de -t- aparentemente para eufonía . [3] Un año después de su descubrimiento, se descubrió que la agmatina podía aumentar el flujo sanguíneo en conejos; [4] sin embargo, se cuestionó la relevancia fisiológica de estos hallazgos dadas las altas concentraciones (alto rango de µM) requeridas. [5] En la década de 1920, investigadores de la clínica de diabetes de Oskar Minkowski demostraron que la agmatina puede ejercer efectos hipoglucemiantes leves. [6] En 1994, se descubrió la síntesis endógena de agmatina en mamíferos. [7]

Vías metabólicas

Vías metabólicas de agmatina

La biosíntesis de agmatina mediante descarboxilación de arginina está bien posicionada para competir con las principales vías dependientes de 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 tejidos periféricos, es la oxidación catalizada por diaminooxidasa en agmatina-aldehído, que a su vez es convertido por la aldehído deshidrogenasa en guanidinobutirato y secretado por los riñones.

Mecanismos de acción

Se descubrió que la agmatina ejerce acciones moduladoras directa e indirectamente en múltiples objetivos moleculares clave que subyacen a los mecanismos de control celular de fundamental importancia 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:

Consumo de comida

La inyección de sulfato de agmatina puede aumentar la ingesta de alimentos con preferencia por carbohidratos en ratas saciadas, pero no hambrientas, y este efecto puede estar mediado por el neuropéptido Y. [12] Sin embargo, la suplementación en el agua potable de las ratas produce ligeras reducciones en la ingesta de agua, el peso corporal y la presión arterial. [13] Además, la alimentación forzada con agmatina conduce a una reducción en el aumento de peso corporal durante el desarrollo de las ratas. [14] También se ha descubierto que 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]

Investigación

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 varios de sus objetivos moleculares, incluidos: 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 renales

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 supuesto neurotransmisor . Se sintetiza en el cerebro, se almacena en vesículas sinápticas , se acumula por captación, se libera por despolarización de la membrana y se inactiva por la agmatinasa. La agmatina se une a los sitios de unión del receptor α 2 adrenérgico y del receptor de imidazolina , y bloquea los receptores NMDA y otros canales activados por ligandos catiónicos . Sin embargo, aunque la agmatina se une a los receptores adrenérgicos α 2 , no ejerce ningún efecto agonista ni antagonista sobre estos receptores y carece de actividad intrínseca. [22] [23] A falta de identificar receptores postsinápticos específicos ("propios"), la agmatina cumple con 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 implicada por su prominencia en la mediación de los sistemas nerviosos central y periférico. [8] Continúa la investigación sobre los receptores específicos de agmatina y las vías de transmisión.

Debido a su capacidad para pasar a través de canales catiónicos abiertos, la agmatina también se ha utilizado como una métrica sustituta del flujo iónico integrado en el tejido neural tras la estimulación. [24] Cuando se incuba tejido neural en agmatina y se aplica un estímulo externo, solo las células con canales abiertos se llenarán con agmatina, lo que permite identificar qué células son sensibles a ese estímulo 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 crónica a la morfina 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. [25]

Ver también

Referencias

  1. ^ "agmatina (CHEBI:17431)". Entidades Químicas de Interés Biológico . Reino Unido: Instituto Europeo de Bioinformática. 15 de agosto de 2008. Principal . Consultado el 11 de enero de 2012 .
  2. ^ Kossel A (1910). "Über das Agmatin". Zeitschrift für Physiologische Chemie (en alemán). 66 (3): 257–261. doi :10.1515/bchm2.1910.66.3.257.
  3. ^ "agmantina" . Diccionario de inglés Oxford (edición en línea). Prensa de la Universidad de Oxford . (Se requiere suscripción o membresía de una institución participante).
  4. ^ Inglaterra R, Kutscher F (1910). "Ueber eine dosweite wirksame Secale-base". Z Physiol Chem (en alemán). 57 : 49–65. doi :10.1515/bchm2.1908.57.1-2.49.
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Otras lecturas