Acid aminolevulinic
![]() | |
Dữ liệu lâm sàng | |
---|---|
Tên thương mại | Levulan, NatuALA, others |
Giấy phép |
|
Danh mục cho thai kỳ |
|
Mã ATC |
|
Tình trạng pháp lý | |
Tình trạng pháp lý |
|
Các định danh | |
Tên IUPAC
| |
Số đăng ký CAS |
|
PubChem CID |
|
IUPHAR/BPS |
|
DrugBank |
|
ChemSpider |
|
Định danh thành phần duy nhất |
|
KEGG |
|
ChEBI |
|
ChEMBL |
|
ECHA InfoCard | 100.003.105 |
Dữ liệu hóa lý | |
Công thức hóa học | C5H9NO3 |
Khối lượng phân tử | 131,13 g·mol−1 |
Mẫu 3D (Jmol) |
|
Điểm nóng chảy | 118 °C (244 °F) |
SMILES
| |
Định danh hóa học quốc tế
| |
(kiểm chứng) |
Axit δ-Aminolevulinic (còn Dala, δ-ALA, 5ALA hoặc axit 5-aminolevulinic), một amino acid không proteinogenic nội sinh, là hợp chất đầu tiên trong porphyrin con đường tổng hợp, con đường dẫn đến heme [1] ở động vật có vú và diệp lục [2] trong thực vật.
5ALA được sử dụng trong phát hiện quang động và phẫu thuật ung thư.[3][4][5][6]
Sử dụng trong y tế
Là tiền thân của chất nhạy quang, 5ALA cũng được sử dụng như một tác nhân bổ sung cho liệu pháp quang động.[7] Trái ngược với các phân tử cảm quang lớn hơn, nó được dự đoán bằng mô phỏng máy tính để có thể xâm nhập màng tế bào khối u.[8]
Chẩn đoán ung thư
Phát hiện quang động là việc sử dụng các loại thuốc cảm quang với nguồn sáng có bước sóng phù hợp để phát hiện ung thư, sử dụng huỳnh quang của thuốc.[3] 5ALA, hoặc các dẫn xuất của chúng, có thể được sử dụng để hình dung ung thư bàng quang bằng hình ảnh huỳnh quang.[3]
Điều trị ung thư
amino acidolevulinic đang được nghiên cứu cho liệu pháp quang động (PDT) trong một số loại ung thư.[9] Nó hiện không phải là phương pháp điều trị đầu tiên cho thực quản Barrett.[10] Công dụng của nó trong ung thư não hiện đang thử nghiệm.[11] Nó đã được nghiên cứu trong một số bệnh ung thư phụ khoa.[12]
Nó được sử dụng để hình dung mô u trong các thủ tục phẫu thuật thần kinh.[4] Các nghiên cứu từ năm 2006 đã chỉ ra rằng việc sử dụng phương pháp phẫu thuật này có thể làm giảm thể tích còn lại của khối u và kéo dài thời gian sống không tiến triển ở những người bị u thần kinh ác tính.[5][6] FDA Hoa Kỳ đã phê duyệt amino acidolevulinic hydrochloride (ALA HCL) cho việc sử dụng này vào năm 2017.[13]
Tác dụng phụ
Tác dụng phụ có thể bao gồm tổn thương gan và các vấn đề về thần kinh.[10] Tăng thân nhiệt cũng có thể xảy ra.[11] Cái chết cũng có kết quả.[10]
Sinh tổng hợp
Trong các sinh vật nhân chuẩn không quang hợp như động vật, nấm và động vật nguyên sinh, cũng như nhóm vi khuẩn Alphaproteobacteria, nó được sản xuất bởi enzyme ALA synthase, từ glycine và succ502 CoA. Phản ứng này được gọi là con đường Shemin, xảy ra trong ty thể.[14]
Trong thực vật, tảo, vi khuẩn (trừ nhóm α-proteobacteria) và vi khuẩn cổ, nó được sản xuất từ axit glutamic thông qua glutamyl-tRNA và glutamate-1-semialdehyd. Các enzyme tham gia vào con đường này là glutamyl-tRNA synthetase, glutamyl-tRNA reductase và glutamate-1-semialdehyd 2.1-aminomutase. Con đường này được gọi là con đường C5 hoặc Beale.[15][16] Trong hầu hết các loài có chứa plastid, glutamyl-tRNA được mã hóa bởi một gen plastid, và phiên mã, cũng như các bước sau của con đường C5, diễn ra trong plastid.[17]
Tầm quan trọng ở người
Kích hoạt ty thể
Ở người, 5ALA là tiền thân của heme.[1] Sinh tổng hợp, 5ALA trải qua một loạt các biến đổi trong cytosol và cuối cùng được chuyển đổi thành Protoporphyrin IX bên trong ty thể.[18][19] Phân tử protoporphyrin này chelate với sắt với sự hiện diện của enzyme ferrochelatase để tạo ra Heme.[18][19]
Heme làm tăng hoạt động của ty thể do đó giúp kích hoạt hệ hô hấp Krebs Chu kỳ và Chuỗi vận chuyển điện tử [20] dẫn đến sự hình thành adenosine triphosphate (ATP) để cung cấp đủ năng lượng cho cơ thể.[20]
Tích lũy Protoporphyrin IX
Các tế bào ung thư thiếu hoặc đã giảm hoạt động ferrochelatase và điều này dẫn đến sự tích tụ Protoporphyrin IX, một chất huỳnh quang có thể dễ dàng hình dung.[3]
Cảm ứng Heme Oxygenase-1 (HO-1)
Heme dư thừa được chuyển đổi trong các đại thực bào thành Biliverdin và các ion sắt bởi enzyme HO-1. Biliverdin được hình thành tiếp tục được chuyển đổi thành Bilirubin và carbon monoxit.[21] Biliverdin và Bilirubin là những chất chống oxy hóa mạnh và điều chỉnh các quá trình sinh học quan trọng như viêm, apoptosis, tăng sinh tế bào, xơ hóa và tạo mạch.[21]
Thực vật
Trong thực vật, sản xuất 5ALA là bước mà tốc độ tổng hợp chất diệp lục được điều hòa.[2] Thực vật được nuôi dưỡng bởi 5ALA bên ngoài tích lũy một lượng độc tố tiền chất diệp lục, protochlorophyllide, chỉ ra rằng sự tổng hợp của chất trung gian này không bị ức chế ở bất kỳ nơi nào trong chuỗi phản ứng. Protochlorophyllide là một chất nhạy cảm ánh sáng mạnh trong thực vật.[22]
Tham khảo
- ^ a b Gardener, L.C.; Cox, T.M. (1988). “Biosynthesis of heme in immature erythroid cells”. The Journal of Biological Chemistry. 263: 6676–6682.
- ^ a b Wettstein, D.; Gough, S.; Kannangara, C.G. (1995). “Chlorophyll biosynthesis”. Plant Cell. 7: 1039–1057. doi:10.1105/tpc.7.7.1039. PMC 160907.
- ^ a b c d Wagnières, G.., Jichlinski, P., Lange, N., Kucera, P., Van den Bergh, H. (2014). Detection of Bladder Cancer by Fluorescence Cystoscopy: From Bench to Bedside - the Hexvix Story. Handbook of Photomedicine, 411-426.
- ^ a b Eyüpoglu, Ilker Y.; Buchfelder, Michael; Savaskan, Nic E. (2013). “Surgical resection of malignant gliomas—role in optimizing patient outcome”. Nature Reviews Neurology. 9 (3): 141–51. doi:10.1038/nrneurol.2012.279. PMID 23358480.
- ^ a b Stummer, W; Pichlmeier, U; Meinel, T; Wiestler, OD; Zanella, F; Reulen, HJ (2006). “Fluorescence-guided surgery with 5-aminolevulinic acid for resection of malignant glioma: a randomised controlled multicentre phase III trial”. Lancet Oncol. 7 (5): 392. doi:10.1016/s1470-2045(06)70665-9.
- ^ a b Eyüpoglu, Ilker Y.; Hore, Nirjhar; Savaskan, Nic E.; Grummich, Peter; Roessler, Karl; Buchfelder, Michael; Ganslandt, Oliver (2012). Berger, Mitch, ed. "Improving the Extent of Malignant Glioma Resection by Dual Intraoperative Visualization Approach". PLoS ONE. 7 (9): e44885. PMC 3458892 PMID 23049761. doi:10.1371/journal.pone.0044885
- ^ Yew, Y.W., Lai, Y.C., Lim, Y.L., Chong, W.S., Theng, C. (2016). Photodynamic therapy with topical 5% 5-aminolevulinic acid for the treatment of truncal acne in Asian patients. J Drugs Dermatol, 15, 727-732
- ^ Erdtman, Edvin. “Modelling the behavior of 5-aminolevulinic acid and its alkyl esters in a lipid bilayer”. Chemical Physics Letters. 463 (1–3): 178. doi:10.1016/j.cplett.2008.08.021.
- ^ Inoue, K (tháng 2 năm 2017). “5-Aminolevulinic acid-mediated photodynamic therapy for bladder cancer”. International Journal of Urology. 24 (2): 97–101. doi:10.1111/iju.13291. PMID 28191719.
- ^ a b c Qumseya, BJ; David, W; Wolfsen, HC (tháng 1 năm 2013). “Photodynamic Therapy for Barrett's Esophagus and Esophageal Carcinoma”. Clinical endoscopy. 46 (1): 30–7. doi:10.5946/ce.2013.46.1.30. PMC 3572348. PMID 23423151.
- ^ a b Tetard, MC; Vermandel, M; Mordon, S; Lejeune, JP; Reyns, N (tháng 9 năm 2014). “Experimental use of photodynamic therapy in high grade gliomas: a review focused on 5-aminolevulinic acid”. Photodiagnosis and photodynamic therapy. 11 (3): 319–30. doi:10.1016/j.pdpdt.2014.04.004. PMID 24905843.
- ^ Shishkova, N; Kuznetsova, O; Berezov, T (tháng 3 năm 2012). “Photodynamic therapy for gynecological diseases and breast cancer”. Cancer biology & medicine. 9 (1): 9–17. doi:10.3969/j.issn.2095-3941.2012.01.002. PMC 3643637. PMID 23691448.
- ^ FDA Approves Fluorescing Agent for Glioma Surgery.June 2017
- ^ Ajioka, James; Soldati, Dominique, eds. (ngày 13 tháng 9 năm 2007). "22". Toxoplasma: Molecular and Cellular Biology (1 ed.). Taylor & Francis. p. 415. ISBN 9781904933342
- ^ Beale SI (August 1990). "Biosynthesis of the Tetrapyrrole Pigment Precursor, delta-Aminolevulinic Acid, from Glutamate". Plant Physiol. 93 (4): 1273–9. PMC 1062668.PMID 16667613. doi:10.1104/pp.93.4.1273
- ^ Willows, R.D. (2004). "Chlorophylls". In Goodman, Robert M. Encyclopaedia of Plant and Crop Science. Marcel Dekker. pp. 258–262. ISBN 0-8247-4268-0
- ^ Biswal, Basanti; Krupinska, Karin; Biswal, Udaya, eds. (2013). Plastid Development in Leaves during Growth and Senescence (Advances in Photosynthesis and Respiration). Dordrecht: Springer. p. 508. ISBN 9789400757233
- ^ a b Malik, Z; Djaldetti, M (1979). 5 aminolevulinic acid stimulation of porphyrin and hemoglobin synthesis by uninduced Friend erythroleukemic cells. Cell Differentiation, 8(3), 223-33
- ^ a b Olivo, M.; Bhuvaneswari, R.; Keogh, I. (2011). “Advances in Bio-Optical Imaging for the Diagnosis of Early Oral Cancer”. Pharmaceutics. 3: 354–378. doi:10.3390/pharmaceutics3030354. PMC 3857071.
- ^ a b Ogura S, Maruyama K, Hagiya Y, Sugiyama Y, Tsuchiya K, Takahashi K, Fuminori A, Tabata K, Okura I, Nakajima M, Tanaka T (2011). “The effect of 5-aminolevulinic acid on cytochrome c oxidase activity in liver mouse”. BMC Research Notes. 17 (4): 6. doi:10.1186/1756-0500-4-66. PMC 3068109.
- ^ a b Loboda, A; Damulewicz, M; Pyza, E; Jozkowicz, A; Dulak, J (2016). “Role of Nrf2/HO-1 system in development, oxidative stress response and disease: an evolutionary conserved mechanism”. Cell Mol Life Sci. 73: 3221–47. doi:10.1007/s00018-016-2223-0. PMC 4967105.
- ^ Kotzabasis, K., Senger, H. (1990).The influence of 5-aminolevulinic acid on protochlorophyllide and protochlorophyll accumulation in dark-grown Scenedesmus. Z. Naturforch, 45, 71-73