Chondroitino sulfatas: kas tai, struktūra ir panaudojimas
Chondroitino sulfatas: išsamus paaiškinimas apie chemiją, struktūrą, vaidmenį kremzlėje ir panaudojimą — nuo maisto papildų iki osteoartrito gydymo.
Chondroitino sulfatas yra sulfatuotas glikozaminoglikanas (GAG). Tai pakaitomis besikeičiančių cukrų (N-acetilgalaktozamino ir gliukurono rūgšties) grandinė. Paprastai jis būna prisijungęs prie baltymų kaip proteoglikano dalis. Chondroitino grandinėje gali būti daugiau kaip 100 atskirų cukrų, kurių kiekvienas gali būti sulfatuotas įvairiose padėtyse ir įvairiais kiekiais. Chondroitino sulfatas yra svarbi struktūrinė kremzlės sudedamoji dalis ir užtikrina didelę jos atsparumo suspaudimui dalį. Kartu su gliukozaminu chondroitino sulfatas tapo plačiai vartojamu maisto papildu osteoartritui gydyti. Jis dažniausiai išgaunamas iš ryklio kremzlės.
Struktūra ir cheminės savybės
Chondroitino sulfatas sudarytas iš pakaitinių disacharidinių vienetų: N-acetilgalaktozamino ir gliukurono rūgšties. Disacharidai gali būti sulfatuoti skirtingose padėtyse – dažniausiai prie N-acetilgalaktozamino 4- arba 6-polozijų (vadinami chondroitinas-4-sulfatu ir chondroitinas-6-sulfatu). Sulfavimo pobūdis ir intensyvumas (disacharidų proporcijos) bei molekulinė masė (dažnai 10–60 kDa) lemia medžiagos biologines savybes.
Funkcija audiniuose
Chondroitino sulfatas yra pagrindinė kremzlės ekstraląstelinių matricų dalis, dažnai pritvirtintas prie proteoglikano agrecano, kuris susijungia su hialurono rūgštimi. Ši struktūra sugeria ir sulaiko vandenį, todėl kremzlė išlaiko elastingumą ir atsparumą suspaudimui. Be to, chondroitinas dalyvauja ląstelių signalinėje veikloje, gydo žaizdas, bei gali moduliuoti uždegiminius procesus ir proteazės aktyvumą kremzlėje.
Medicininis ir papildų naudojimas
Chondroitino sulfatas plačiai vartojamas kaip maisto papildas siekiant palengvinti osteoartrito simptomus, dažnai kartu su gliukozaminu. Komerciniuose preparatuose jis gali būti žymimas kaip chondroitin sulfate arba CS. Naudojimo ypatybės:
- Dozavimas: dažniausiai 800–1 200 mg per parą (vienu arba keliomis dozėmis); efektas gali reikštis per kelias savaites ar mėnesius.
- Deriniai: dažnai derinamas su gliukozaminu, MSM, vitaminu D ar kitais komponentais.
- Teigiamas poveikis: kai kurie pacientai patiria skausmo sumažėjimą ir geresnį judrumą; poveikis paprastai lėtesnis nei NVNU (nesteroidinių vaistų nuo uždegimo), bet gali būti mažiau šalutinių reiškinių ilgalaikio vartojimo metu.
Ką sako moksliniai tyrimai?
Tyrimų rezultatai yra mišrūs. Keletas atsitiktinių kontroliuojamų tyrimų ir metaanalizių rodo, kad chondroitinas gali švelniai sumažinti osteoartrito skausmą ir pagerinti funkciją, ypač ilgalaikėje perspektyvoje, tačiau efektas nėra universalus ir kai kuriose studijose skirtumas nuo placebinių preparatų buvo nereikšmingas. Duomenys apie kremzlės struktūros apsaugą (pvz., sumažėjęs kremzlės praradimas) yra riboti ir prieštaringi. Dėl to klinikinės rekomendacijos skiriasi: kai kurie specialistai siūlo vartoti kaip papildomą priemonę, kiti pabrėžia, kad įrodymų stiprumas nėra pakankamas kaip pirmos eilės gydymas.
Šaltiniai ir gamyba
Komercinis chondroitinas dažniausiai išgaunamas iš gyvūninės kilmės kremzlių: ryklių, galvijų, kiaulių, vištų ar vėžiagyvių. Taip pat kuriami fermentiniai ir cheminių sintezės būdai, tačiau dauguma laisvai parduodamų papildų yra iš natūralių šaltinių. Gamybos metu svarbu pašalinti nepageidaujamus baltymus, lipidus ir užteršimus.
Saugumas, šalutiniai poveikiai ir sąveikos
Chondroitino sulfatas paprastai laikomas saugiu, kai vartojamas rekomenduojamomis dozėmis, tačiau gali pasitaikyti:
- Virškinimo sutrikimai (pykinimas, viduriavimas, pilvo pūtimas).
- Alerginės reakcijos – ypač jei papildas gaunamas iš jūrinės kilmės produktų (asmenys, alergiški žuvims ar vėžiagyviams, turėtų būti atsargūs).
- Sąveikos: yra pranešimų apie sąveiką su antikoaguliantais (pvz., varfarinu) – gali padidėti kraujavimo rizika ir INR. Prieš pradedant vartoti chondroitiną kartu su antikoaguliantais ar antitrombocitiniais vaistais, būtina pasitarti su gydytoju.
- Nėštumas ir žindymo laikotarpis: nėra pakankamai duomenų, todėl dažniausiai vartoti nerekomenduojama.
Kokybės kontrolė ir aplinkos aspektai
Ne visi papildai turi vienodą kokybę. Rinkoje pasitaiko produktų su netiksliu žymėjimu (skirtinga chondroitino koncentracija), kryžminiais užteršimais arba nepageidaujamomis medžiagomis. Patartina rinktis patikrintų gamintojų produktus, turinčius nepriklausomų laboratorinių tyrimų sertifikatus (angl. COA).
Be to, intensyvus ryklių kremzlės naudojimas kelia aplinkosaugos problemas – ryklių populiacijoms tai gali būti žalinga. Todėl kai kurie vartotojai renkasi produktus iš žemės ūkio gyvūnų arba sintetinius alternatyvus.
Praktiniai patarimai
- Jei svarstote vartoti chondroitiną dėl osteoartrito, aptarkite tai su gydytoju, ypač jei vartojate antikoaguliantus arba turite kitų rimtų ligų.
- Sekite poveikį maždaug 2–3 mėnesius – jei nėra jokio pagerėjimo, vartojimą galima nutraukti.
- Rinkitės produktus su aiškia informacija apie šaltinį, tirpumą ir laboratorinius tyrimus (COA).
Apibendrinant: chondroitino sulfatas yra svarbi kremzlės sudedamoji dalis ir populiarus maisto papildas osteoartritui. Nors kai kuriems pacientams jis gali padėti sumažinti skausmą bei pagerinti judrumą, moksliniai įrodymai nėra vienareikšmiai, o kokybė ir saugumas priklauso nuo gaminio šaltinio bei apdorojimo.
Cheminė vieno chondroitino sulfato grandinės vieneto struktūra. Chondroitino-4-sulfatas: R1 = H; R2 = SO3 H; R3 = H. Chondroitino-6-sulfatas: R1 = SO3 H; R2 , R3 = H.
Chondroitino sulfatas - pakaitinė schema
Terminologija
Chondroitino sulfatas iš pradžių buvo išskirtas gerokai anksčiau, nei chemikai sužinojo jo struktūrą. Todėl laikui bėgant jo pavadinimas keitėsi. Ankstyvieji mokslininkai skirtingas medžiagos rūšis žymėjo raidėmis.
| Raidės identifikavimas | Sulfatizacijos vieta | Sisteminis pavadinimas |
| Chondroitino sulfatas A | N-acetilgalaktozamino (GalNAc) cukraus 4 anglis | chondroitino-4-sulfatas |
| Chondroitino sulfatas C | GalNAc cukraus 6 anglis | chondroitino-6-sulfatas |
| Chondroitino sulfatas D | gliukurono rūgšties 2 anglis ir GalNAc cukraus 6 anglis | chondroitino-2,6-sulfatas |
| Chondroitino sulfatas E | GalNAc cukraus 4 ir 6 angliavandeniliai | chondroitino-4,6-sulfatas |
"Chondroitino sulfatas B" yra senas dermatano sulfato pavadinimas, kuris nebėra priskiriamas chondroitino sulfato formoms.
Chondroitinas, be "sulfato", vartojamas apibūdinti rūšiai, kurioje yra mažai sulfato arba jo visai nėra. Tačiau šį skirtumą naudoja ne visi.
Pavadinimas "chondroitino sulfatas" skamba kaip druska, turinti sulfato priešingą anijoną. Taip nėra. Sulfatas yra prijungtas prie cukraus kovalentiniu ryšiu. Kadangi fiziologiniame pH molekulė turi daug neigiamų krūvių, chondroitino sulfato druskose yra katijonas. Komerciniai chondroitino sulfato preparatai paprastai yra natrio druska. Barnhill ir kt. pasiūlė visus tokius chondroitino sulfato preparatus vadinti "natrio chondroitinu", neatsižvelgiant į jų sulfatizaciją.
Struktūra
Chondroitino sulfato grandinės yra įvairaus ilgio neskaidyti polisacharidai, turintys du pakaitomis besikeičiančius monosacharidus: D-gliukurono rūgštis (GlcA) ir N-acetil-D-galaktozaminas (GalNAc). Kai kurios GlcA liekanos epimerizuojamos į L-idurono rūgštį (IdoA); susidaręs disacharidas vadinamas dermatano sulfatu.
Baltymų tvirtinimas
Chondroitino sulfato grandinės yra sujungtos su tam tikrų baltymų serino liekanų hidroksilo grupėmis. Nėra tiksliai žinoma, kaip baltymai pasirenkami glikozaminoglikanų prijungimui. Po glikozilintų serinų dažnai eina glicinas, o jų kaimynystėje yra rūgštinių liekanų. Tačiau tai ne visada lemia glikozilinimą.
GAG grandinės tvirtinimas prasideda nuo keturių monosacharidų, išdėstytų fiksuota tvarka: Xyl - Gal - Gal - GlcA. Kiekvieną cukrų prijungia tam tikras fermentas, todėl GAG sintezę galima kontroliuoti keliais lygiais. Ksilozė prie baltymų pradedama jungti endoplazminiame tinklelyje, o kiti cukrūs jungiami Golgio aparate.
Sulfatizacija
Kiekvienas monosacharidas gali būti nesulfatuotas, sulfatuotas vieną kartą arba sulfatuotas du kartus. Dažniausiai sulfatuojami N-acetil-galaktozamino 4 ir 6 padėčių hidroksilai, o kai kurios grandinės turi 2 padėtyje esančią gliukurono rūgštį. Sulfatizaciją vykdo specifinės sulfotransferazės. Sulfatizacija šiose skirtingose padėtyse suteikia chondroitino GAG grandinėms specifinį biologinį aktyvumą.
Funkcija
Chondroitino funkcijos labai priklauso nuo bendro proteoglikano, kurio dalis jis yra, savybių. Šias funkcijas galima suskirstyti į struktūrines ir reguliacines. Kai kurie proteoglikanai atlieka ir struktūrinį, ir reguliacinį vaidmenį (žr. versikaną).
Struktūrinis
Chondroitino sulfatas yra pagrindinė ekstraląstelinio matrikso sudedamoji dalis, svarbi audinių struktūriniam vientisumui palaikyti. Ši funkcija būdinga dideliems agreguojantiems proteoglikanams: agrekanams, versikanui, brevikanui ir neurokanui, bendrai vadinamiems lektanais.
Chondroitino sulfatas, kaip agrekanas, yra pagrindinė kremzlės sudedamoji dalis. Glaudžiai surištos ir labai įkrautos chondroitino sulfato sulfato sulfato grupės sukelia elektrostatinį atstūmimą, kuris užtikrina didelį kremzlės atsparumą suspaudimui. Chondroitino sulfato netekimas iš kremzlės yra pagrindinė osteoartrito priežastis.
Teisinis reglamentavimas
Dėl neigiamo krūvio chondroitino sulfatas lengvai sąveikauja su ekstraląstelinio matrikso baltymais. Šios sąveikos yra svarbios reguliuojant daugelį ląstelių veiklos rūšių. Lektikanai yra pagrindinė smegenų ekstraląstelinio matrikso dalis, kurioje chondroitino cukrų grandinės veikia stabilizuojant normalias smegenų sinapses, kurios yra perineuroninių tinklų dalis. Chondroitino sulfato proteoglikanų kiekis labai padidėja po centrinės nervų sistemos sužalojimo, kur jie veikia, kad užkirstų kelią pažeistų nervinių galūnių regeneracijai. Nors šios funkcijos nėra taip gerai apibūdintos kaip heparano sulfato, vis dar atrandama naujų chondroitino sulfato proteoglikanų funkcijų.
Žievės raidos metu chondroitino sulfatas ekspresuojamas Sub Plate ir veikia kaip stabdymo signalas neuronams, migruojantiems iš Ventrikulinės zonos. Čia sustoję neuronai gali būti užprogramuoti tolesnei migracijai į tam tikrus žievės plokštelės sluoksnius.
Medicininis naudojimas
Chondroitino yra maisto papilduose, kurie vartojami kaip alternatyvus vaistas osteoartritui gydyti, taip pat Europoje ir kai kuriose kitose šalyse patvirtintas ir reglamentuojamas kaip simptominis lėtai veikiantis vaistas šiai ligai gydyti (SYSADOA). Jis paprastai parduodamas kartu su gliukozaminu. Chondroitinas ir gliukozaminas taip pat vartojami veterinarijoje.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra chondroitino sulfatas?
A: Chondroitino sulfatas yra sulfatuotas glikozaminoglikanas (GAG), kurį sudaro pakaitomis besikeičiančių cukrų (N-acetilgalaktozamino ir gliukurono rūgšties) grandinė.
K.: Kaip dažniausiai būna prijungtas chondroitino sulfatas?
Atsakymas: Chondroitino sulfatas paprastai būna prijungtas prie baltymų kaip proteoglikano dalis.
K: Kiek atskirų cukrų gali turėti chondroitino grandinė?
A: Chondroitino grandinėje gali būti daugiau kaip 100 atskirų cukrų.
K: Koks chondroitino sulfato vaidmuo kremzlėse?
Atsakymas: Chondroitino sulfatas yra svarbi struktūrinė kremzlės sudedamoji dalis, užtikrinanti jos atsparumą suspaudimui.
K: Kaip dažniausiai vartojamas chondroitino sulfatas kaip maisto papildas?
A: Chondroitino sulfatas kartu su gliukozaminu tapo plačiai vartojamu maisto papildu osteoartritui gydyti.
K: Iš kur dažniausiai išgaunamas chondroitino sulfatas?
A: Chondroitino sulfatas dažniausiai išgaunamas iš ryklio kremzlės.
K: Ar chondroitino sulfatas gali būti sulfatuojamas įvairiomis padėtimis ir kiekiais?
A: Taip, kiekvienas iš daugiau kaip 100 atskirų cukrų chondroitino grandinėje gali būti sulfatuojamas skirtingose padėtyse ir kiekiais.
Ieškoti