Md Abu Bakkar Siddik

Департамент по хранителни науки, Колеж по хуманитарни науки, Тексаски технически университет, Лъбок, Тексас, САЩ.

верига

Андрю С. Шин

Департамент по хранителни науки, Колеж по хуманитарни науки, Тексаски технически университет, Лъбок, Тексас, САЩ.

Резюме

Аминокиселините с разклонена верига (BCAA) са незаменими аминокиселини, които не се синтезират в тялото ни; по този начин те трябва да бъдат получени от храната. Те са показали, че осигуряват много физиологични и метаболитни ползи, като стимулиране на панкреатичната секреция на инсулин, производството на мляко, адипогенезата и засилената имунна функция, наред с други, главно медиирани от сигнальния път на бозайници от рапамицин (mTOR) След като през последните години бяха идентифицирани като надежден маркер за затлъстяване и диабет тип 2, се появиха все повече изследвания, които засягат ВСАА в патофизиологията на други заболявания като рак, сърдечно-съдови заболявания и дори невродегенеративни разстройства като болестта на Алцхаймер. Тук обсъждаме най-новия напредък и правим преглед на проучвания, подчертаващи както корелационната, така и потенциално причинителната роля на BCAA в развитието на тези нарушения. Въпреки че тепърва започваме да разбираме сложните взаимоотношения между BCAA и някои от най-разпространените хронични заболявания, настоящите открития създават вероятност те да бъдат свързани чрез подобен предполагаем механизъм.

ВЪВЕДЕНИЕ

Въпреки BCAA, които са предпоставка за много ползи за здравето, както бе споменато по-горе, нововъзникващите проучвания както върху животни, така и при хора предполагат важна роля на BCAA в патогенезата на метаболитни нарушения като затлъстяване и диабет, други хронични заболявания като рак и сърдечни заболявания и дори невродегенеративни разстройства като болестта на Алцхаймер (AD). Целта на този преглед е да обсъди и обобщи скорошния напредък в знанията както за корелационната, така и за причинно-следствената връзка между BCAA и някои от най-разпространените хронични заболявания.

ЗАТЪЛВАНЕ И ДИАБЕТ НА ТИП 2

РАКОВЕ

СЪРЦЕВИ БОЛЕСТИ

БОЛЕСТТА НА ALZHEIMER

BCAA лесно преминават кръвно-мозъчната бариера и се конкурират за същия голям аминокиселинен транспортер с ароматни аминокиселини (т.е. тирозин, триптофан и фенилаланин), които служат като предшественици на невротрансмитери, участващи в познанието и паметта като допамин, серотонин и норепинефрин [115, 116, 117]. Освен това, в присъствието на α-кетоглутарат, ензимът BCAT преобразува BCAA в глутамат, възбуждащ невротрансмитер, който може да индуцира екситотоксичност и невронална смърт в мозъците на AD [118]. Това показва, че излишъкът от BCAA може да доведе до дълбок дисбаланс на тези ключови невротрансмитери, които са жизненоважни за правилните невронални функции и произтичащото от тях поведение. Освен това е доказано, че претоварването с BCAA индуцира нервен оксидативен стрес и апоптоза [62, 63, 64, 65, 68, 69], а mTOR хиперактивацията, често индуцирана от BCAA, може да доведе до инсулинова резистентност в мозъка [119, 120]. Важно е, че всички тези аномалии представляват патофизиологичните белези на AD, което прави BCAA потенциално значим принос в развитието на AD.

Интересно е да се отбележи, че дихидролипоамид дехидрогеназата (DLDH) или E3 субединица на митохондриални протеини, включително BCKDH комплекс и пируват дехидрогеназа, всъщност присъства както в човешкия, така и в миши серум [132]. Ян и сътр. [132] показват, че за разлика от този, открит в митохондриите, DLDH в серума е много чувствителен към инактивация, предизвикана от кислород и му липсва обичайната активност на диафоразата за редокс реакции. Като се има предвид, че дисфункцията на DLDH стимулира окислителния стрес както in vivo, така и in vitro [133, 134], дали тази циркулираща субединица има различни биологични функции и дали нейните нива са променени и играят ли роля в развитието на AD или някое от заболяванията гореспоменатите условия, трябва да бъдат проучени.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ