Čo dokáže diéta s nízkym obsahom arginínu

V našej online ponuke ponúkame vysoko kvalitný novinársky obsah. Dobrá žurnalistika stojí peniaze a ponuka, ako je tá naša, musí byť financovaná, aby vydržala. Aby ste si mohli prečítať obsah na webe DAZ.online bez toho, aby ste zaň priamo platili, zarábame naše peniaze reklamnými partnermi a sledovaním.

Sledovanie znamená: Vďaka informáciám uloženým vo vašom zariadení, ako sú napríklad súbory cookie alebo ID zariadenia, je možné prispôsobiť reklamy a obsah na základe vášho profilu používania. Z týchto informácií možno odvodiť poznatky o cieľovej skupine a použiť ich na vývoj produktu.

Podrobnosti o sledovacích zariadeniach použitých v našej ponuke nájdete v našom vyhlásení o ochrane údajov. Náš web je možné používať iba so súhlasom s použitím cookies.

Vážený užívateľ,
chápeme, že súkromie je vašou prioritou. Pochopte, prosím, aj nás, musíme si svojou prácou zarobiť peniaze, aby sme dokázali udržať našu ponuku.
Pri práci s údajmi našich zákazníkov sme maximálne citliví.

Medzi tieto opatrenia patrí kompletné moderné šifrovanie prostredníctvom protokolu HTTPS, použitie najnovšieho softvéru a hardvéru a starostlivý výber našich reklamných partnerov.

Našu ponuku preto v súčasnosti nemožno zobraziť bez súhlasu s vyššie popísanými reklamnými a sledovacími opatreniami. Stále pracujeme na alternatívnom riešení predplatného pre náš digitálny obsah. Na tomto mieste by sme chceli zdôrazniť, že predplatné tlače nie je zároveň digitálnym predplatným.

profylaxia

Žiadny dôkaz o ochrane proti herpetickej infekcii

Impulz k hypotéze arginínu poskytli štúdie in vitro od 60. do 80. rokov [1, 12, 14, 25, 32]: bunky infikované vírusom herpes simplex vykazovali potlačenú v kultivačnom médiu bez arginínu. Replikácia vírusu. To sa dalo reprodukovať v nádorových bunkových líniách, ale nie v primárne kultivovaných bunkách [4]. Je triezve, keď zistíme, že menej ako 10% z 26 nesmrteľných bunkových línií prežilo odňatie arginínu dlhšie ako päť dní, zatiaľ čo „normálne“ bunky trvali niekoľko týždňov [29]. To sa dá vysvetliť skutočnosťou, že bunky, ktoré vďaka genetickým vlastnostiam neustále množia in vitro, nie sú schopné syntézy arginínu a tiež len málo využívajú katabolicky uvoľňovaný arginín [35].

Metylácia arginínu ako fyziologický kontrolný mechanizmus

Dôležitosť arginínu v organizme ide oveľa ďalej, ako je jeho úloha ako stavebného prvku bielkovín a ako prekurzora esenciálnej nosnej látky oxid dusnatý (NO). Arginín hrá rozhodujúcu úlohu v procese takzvanej posttranslačnej modifikácie: Novo syntetizované proteíny často získavajú svoju konečnú štruktúru alebo štruktúru adekvátnu ich príslušnej funkcii ďalšími procesmi reštrukturalizácie, napríklad metyláciou, najmä arginínu [3]. Bedford a Clarke [2] uvádzajú zvyšujúci sa počet známych metylačných substrátov arginínu, katalyzovaných skupinou proteínov arginínmetyltransferáz (PRMT) [2]. Týka sa to okrem iného proteínov, ktoré regulujú transkripciu a transláciu, procesov, pomocou ktorých sa informácie o DNA prepisujú do mRNA a konvertujú sa na aminokyselinovú sekvenciu kódovaných proteínov.

Metylácia arginínu a syntéza proteínov

Dôležitým substrátom pre metyláciu arginínu sú proteíny viažuce RNA, ktoré sprevádzajú mRNA z jadra do translácie v cytoplazme, t. J. Prechádzajú medzi jadrom a plazmou. Na prestup cez jadrové póry sprostredkujú kontakt medzi mRNA a vlastnými exportnými proteínmi bunky [26]. Nedostatok metylácie arginínu môže mať vážne zdravotné následky [3, 13, 15, 16] a môže prispieť k vzniku syndrómu získaného nedostatku arginínu, napríklad keď sa počas hemolýzy uvoľní katabolický enzým argináza [24].

Dôležitosť arginínu pre replikáciu vírusu herpes simplex možno vysvetliť v kontexte metylácie arginínu, prostredníctvom ktorej je vírusu vlastný proteín viažuci RNA (ICP27) schopný sprevádzať mRNA z bunkového jadra do cytoplazmy. Mnohé nálezy ukazujú, že replikácia herpesu je potlačená, keď je metylácia arginínu zložitá alebo ak sa jej zabráni [30, 38].

Arginínová rovnováha a účinky reštriktívnej výživy na arginín

Väčšina endogénne poskytovaného arginínu pochádza zo všeobecnej premeny bielkovín, iba 5 až 15% je výsledkom novej syntézy. V rámci západnej stravy sa konzumuje asi 5 až 7 g arginínu denne. Endogénna produkcia sa odhaduje na 15 až 20 g denne [36, 39]. Na základe vyššej hodnoty 7 g sa výživa podieľa na celkovej zásobe iba 26 až 32%. Polovica obsahu arginínu v potravinách preto zníži celkový príjem v najlepšom prípade asi o 13 až 16%, čo je vzhľadom na očakávanú adaptáciu stále nadhodnocované, napríklad zníženým odbúravaním arginínu a zvýšenou novou syntézou [18, 36] by mal. Týka sa to predovšetkým procesov, ktoré majú prístup k intracelulárnemu arginínu, ako je syntéza proteínov, ale nie napr. B. na produkciu oxidu dusnatého (NO) vo vaskulárnom endoteli, ktorý je vo veľkej miere závislý od extracelulárneho arginínu.

Rozdiel medzi intra- a extracelulárnym arginínom

Je zrejmé, že intracelulárny priestor relevantný pre replikáciu vírusu môže byť ťažko ovplyvnený nedostatočným prísunom exogénneho arginínu, či už akútnym alebo strednodobým. Iná situácia je pri reakciách, ktoré sú determinované extracelulárnym arginínom: Asi 60% arginínu spotrebovaného pri syntéze NO vo vaskulárnom endoteli pochádza z extracelulárneho priestoru (plazmy) [7], ktorého koncentrácia arginínu je teda limitujúcim faktorom [8, 10]. Plazmatická koncentrácia arginínu stúpa a klesá pri perorálnom podaní (napr. [28, 31]). V štúdiách však zostal vplyv stravy bez arginínu z hľadiska rozsahu a časového priebehu obmedzený, a to aj pri štvortýždňovom vysadení arginínu a príslušných prekurzorov (glutamát, prolín a aspartát) [5, 6, 33]. Zdá sa, že fluktuácie sú metabolicky vyvážené v priebehu dňa, takže majú malý vplyv na celkové množstvo arginínu a jeho dostupnosť ako metylovateľného proteínu. Naproti tomu rýchlosť syntézy NO vo vaskulárnom endoteli je určená extracelulárnou (plazmatickou) koncentráciou arginínu [8, 10] a sleduje fluktuácie súvisiace so stravou [23].

Šanca na úspech pri diéte s nízkym obsahom arginínu

V bunkách bez vlastnej syntézy arginínu je možné zabrániť použitiu arginínu vo vírusových proteínoch, ako je ICP27, a tým aj replikácii vírusov znížením prísunu arginínu. To, že je súčasne narušená funkcia hostiteľskej bunky, je však zrejmé zo smrti bunkových kultúr po niekoľkých dňoch takejto inkubácie. To by bolo z medicínskeho hľadiska úplne neprijateľné „vedľajšie poškodenie“ - ak by bolo možné znížiť obsah arginínu v normálnych bunkách v príslušnej miere pomocou stravovacích opatrení. Akútne výkyvy môžu mať vplyv na syntézu NO, pretože k tomu dochádza v bunkovom kompartmente, ktorý komunikuje skôr s extracelulárnym priestorom než so zvyškom cytoplazmy prostredníctvom lokálne pôsobiacich transportérov arginínu [18, 20, 22]. PRMT, ktorý je rozhodujúci pre metyláciu arginínu, je lokalizovaný v cytoplazme a jadre [17], a preto je do značnej miery nezávislý na plazmatickej koncentrácii arginínu. Existuje teda len málo vedecky podložených vyhliadok na špeciálnu diétu, ktorá by priaznivo ovplyvňovala infekcie vyvolané herpes simplex.

Štyri publikované klinické štúdie, ktoré nespĺňajú moderné kritériá z hľadiska usporiadania, kontroly a hĺbky podávania správ, toto negatívne hodnotenie nemenia. Okrem použitia lyzínu (primárne meradlo štúdie) protokol obsahoval aj recepty na stravu s nízkym obsahom arginínu. Účinnosť obmedzenia arginínu sa však v žiadnom prípade neskúmala osobitne. Dodržiavanie diéty sa nesledovalo ani sa nemerali plazmatické koncentrácie (iba jedna zo štyroch štúdií); Presne povedané, odporúčania boli dosť vágne alebo s vylúčením niekoľkých jedál a nápojov (pozri tabuľku). Už len z tohto dôvodu je vážne pochybné, že zverejnené informácie o stravovaní môžu mať akýkoľvek významný alebo akýkoľvek vplyv na mieru recidívy.

Bezpečnosť metylácie arginínu zníženej v strave

Ako už bolo spomenuté vyššie, ani extrémne zmeny v stravovaní nie sú dostatočné na to, aby krátkodobo znížili dostupnosť arginínu v bunkách natoľko, ako by to bolo potrebné v prípade herpetickej infekcie. Ak by to - hypoteticky - uspelo prostredníctvom iných opatrení, je potrebné vziať do úvahy, že arginín je zapojený do tak početných životne dôležitých mechanizmov [37], že také obmedzenie by nevyhnutne viedlo k závažným vedľajším účinkom alebo dokonca toxickým účinkom. Toto vyjadrili aj Sanchez a kol. [27], ktorí znížili dostupnosť arginínu pegylovanou arginázou a potlačili tak replikáciu vírusov herpes simplex spôsobom závislým od koncentrácie. Títo autori vyhodnotili svoje výsledky ako potvrdenie hypotézy arginínu, ale nie ako návod na antiherpetickú terapiu. Vaša pripomienka, že dlhodobá evakuácia systémového arginínu nie je ani praktická, ani by neprekročila riziká z hľadiska prínosov, je rovnako jasná ako pravdepodobná.

Zhrnutie a závery

Extrémne, nefyziologické zníženie dostupnosti arginínu, ktoré nie je uskutočniteľné in vivo a ktoré by samo osebe viedlo k očakávaniu závažných vedľajších účinkov, je nanajvýš schopné potlačiť replikáciu vírusov herpes simplex in vitro. Z tohto dôvodu nie je stravovacie obmedzenie dostupnosti arginínu ani prijateľnou možnosťou, ani by ho nebolo možné z krátkodobého hľadiska u ľudí dosiahnuť z hľadiska mechanizmov akútnej kompenzácie. Pri herpetickej infekcii by to však bolo absolútne nevyhnutné. Klinické štúdie o herpetickej liečbe, pri ktorých sa tiež odporúčala diéta s nízkym obsahom arginínu, trpia vážnymi deficitmi protokolu a neumožňujú vyvodiť závery o možnom vplyve (v týchto prípadoch pravdepodobne len mierne alebo ťažko) obmedzeného prísunu arginínu na infekciu. |

[1] Becker Y, Olshevsky U, Levitt J. Úloha arginínu pri replikácii vírusu herpes simplex. J. Gen Virol 1967; 1: 471-478

[2] Bedford MT, Clarke SG. Metylácia proteínu a arginínu u cicavcov: kto, čo a prečo. Mol Cell 2009; 33: 1-13

[3] Blanc RS, Richard S. Arginínová metylácia: Príchod veku. Mol Cell 2017; 65: 8–24

[4] Bol S, Bunnik EM. Suplementácia lyzínom nie je účinná pri prevencii alebo liečbe infekcie mačacím herpesvírusom 1 u mačiek: systematický prehľad. BMC Vet Res 2015; 11: 284

[5] Castillo L, Chapman TE, Sanchez M, Yu YM, Burke JF, Ajami AM, Vogt J, Young VR. Kinetika arginínu a citrulínu v plazme u dospelých, ktorí dostávajú adekvátnu stravu bez arginínu. Proc Natl Acad Sci USA 1993; 90: 7749-7753

[6] Castillo L, Sánchez M, Vogt J, Chapman TE, DeRojas-Walker TC, Tannenbaum SR, Ajami AM, Young VR. Kinetika plazmatického arginínu, citrulínu a ornitínu u dospelých s pozorovaním syntézy oxidu dusnatého. Am J Physiol 1995; 268: E360-E367

[7] Castillo L, Beaumier L, Ajami AM, Young VR. Syntéza oxidu dusnatého celého tela u zdravých mužov stanovená od [15N] arginínu po [15N] citrulín. Proc Natl Acad Sci 1996; 93: 11460-11465

[8] Chin-Dusting JP, Willems L, Kaye DM. L-arginínové transportéry pri kardiovaskulárnych ochoreniach: nový terapeutický cieľ. Pharmacol Ther 2007; 116: 428-436

[9] Gaby AR. Prírodné lieky na herpes simplex. Aging Med Rev 2006; 11: 93-101

[10] Ganz T, Wainstein J, Gilad S, Limor R, Boaz M, Stern N. Sérové ​​asymetrické hladiny dimetylarginínu a arginínu predpovedajú mikrovaskulárne a makrovaskulárne komplikácie u diabetes mellitus 2. typu. Diabetes Metab Res Rev 2017; 33, doi.org/10.1002/dmrr.2836

[11] Griffith RS, Norins AL, Kagan C. Multicentrická štúdia liečby lyzínom pri infekcii herpes simplex. Dermatologica 1978; 156: 257-267

[12] Griffith RS, DeLong DC, Nelson JD. Vzťah antagonizmu arginín-lyzín k rastu herpes simplex v tkanivovej kultúre. Chemoterapia 1981; 27: 209-213

[13] Han HS, Choi D, Choi S, Koo SH. Úlohy proteín arginín metyltransferáz pri kontrole metabolizmu glukózy. Metabolizmus endokrinolu (Soul) 2014; 29: 435-440

[14] Inglis VB. Požiadavka arginínu na replikáciu vírusu herpes. J Gen Physiol 1968; 3: 9-17

[15] Kernohan KD, McBride A, Xi Y, Martin N, Schwartzentruber J, Dyment DA, Majewski J, Blaser S, Care4Rare Canada Consortium, Boycott KM, Chitayat D. Strata arginínmetyltranserázy PRMT7 spôsobuje syndrómové mentálne postihnutie s mikrocefáliou a brachydactyly. Clin Genet 2017; 91: 708-716

[16] Kim JH, Yoo BC, Yang WS, Kim E, Hong S, Cho JY. Úloha proteínových arginínových metyltransferáz pri zápalových reakciách. Mediators Inflamm 2016; 4028353

[17] Lee YH, stabilný pohár MR. Minireview: metylácia nehistónových proteínov proteínom arginínom v transkripčnej regulácii. Mol Endocrinol 2009; 23: 425-433

[18] Luiking YC, Ten Have GA, Wolfe RR, Deutz NE. Produkcia arginínu de novo a oxidu dusnatého v chorobných stavoch. Am J Physiol Endocrinol Metab 2012; 303: E1177-E1189

[19] McCune MA, Perry HO, Muller SA, O'Fallon WM. Liečba opakujúcich sa infekcií herpes simplex monohydrochloridom L-lyzínu. Cutis 1984; 34: 366-373

[20] McDonald KK, Zharikov S, Block ER, Kilberg MS. Caveolárny komplex medzi katiónovým transportérom aminokyselín 1 a endotelovou syntázou oxidu dusnatého môže vysvetľovať „paradox arginínu“. J Biol Chem 1997; 272: 31213-31216

[21] Miller CS, Foulke CN. Použitie lyzínu pri liečbe opakujúcich sa perorálnych infekcií herpes simplex. Gen Dent 1984; 32: 490-493

[22] Mineo C, Shaul PW. Regulácia eNOS v caveolae. Adv Exp Med Biol 2012; 729: 51-62

[23] Mirmiran P, Bahadoran Z, Ghasemi A, Azizi F. Asociácia diétneho príjmu l-arginínu a metabolitov oxidu dusnatého v sére u dospelých: populačná štúdia. Živiny 2016; 8: 311

[24] Morris CR, Hamilton-Reeves J, Martindale RG, Sarav M, Ochoa Gautier JB. Získané nedostatky aminokyselín: Zameranie na arginín a glutamín. Nutr Clin Pract 2017; 32 (1 doplnok): 30-47

[25] Olshevsky U, Becker Y. Syntéza a transport proteínov vírusu herpes simplex v bunkách BSC-1 zbavených arginínu. Isr J Med Sci 1976; 12: 1298-1307

[26] Park D, Lalli J, Sedlackova-Slavíková L, Rice SA. Funkčné porovnanie homológov IPS27 vírusu herpes simplex 1 (HSV-1) a HSV-2 odhaľuje úlohu ICP27 pri uvoľňovaní viriónov. J Virol 2015; 89: 2892-2905

[27] Sanchez MD, Ochoa AC, Foster TP. Vývoj a hodnotenie antivirotika zameraného na hostiteľa, ktorý zastavuje replikáciu vírusu herpes simplex prostredníctvom modulácie metabolických dráh spojených s arginínom. Antiviral Res 2016; 132: 13-25

[28] Schwedhelm E, Maas R, Freese R, Jung D, Lukacs Z, Jambrecina A, Spickler W, Schulze F, Böger RH. Farmakokinetické a farmakodynamické vlastnosti perorálneho L-citrulínu a L-arginínu: vplyv na metabolizmus oxidu dusnatého. Br J Clin Pharmacol 2008; 65: 51-59

[29] Scott L, Lamb J, Smith S, Wheatley DN. Deprivácia jednej aminokyseliny (arginín): rýchla a selektívna smrť kultivovaných transformovaných a malígnych buniek. Br J Cancer 2000; 83: 800-810

[30] Souki SK, Gershon PD, Sandri-Goldin RM. Arginínová metylácia boxu ICP27 RGG reguluje export ICP27 a je potrebná na efektívnu replikáciu vírusu herpes simplex 1. J Virol 2009; 83: 5309-5320

[31] Tangphao O, Grossmann M, Chalon S, Hoffman BB, Blaschke TF. Farmakokinetika intravenózneho a perorálneho L-arginínu u normálnych dobrovoľníkov. Br J Clin Pharmacol 1999; 47: 261-266

[32] Tankersley RW Jr. Požiadavky na aminokyseliny vírusu herpes simplex v ľudských bunkách. J Bacteriol 1964; 87: 609-613

[33] Tharakan JF, Yu YM, Zurakowski D, Roth RM, Young VR, Castillo L. Prispôsobenie dlhodobej (4 týždne) diéte bez arginínu a prekurzora (glutamát, prolín a aspartát). Clin Nutr 2008; 27: 513-522

[34] Thein DJ, Hurt WC. Lyzín ako profylaktický prostriedok pri liečbe recidivujúceho herpes simplex labialis. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 198; 58: 659-666

[35] Wheatley DN, Scott L, Lamb J, Smith S. Obmedzenie jednej aminokyseliny (arginín): rast a smrť kultivovanej HeLa a ľudských diploidných fibroblastov. Cell Physiol Biochem 2000; 10: 37-55

[36] Wu G, Morris SM Jr. Metabolizmus arginínu: oxid dusnatý a ďalšie. Biochem J 1998; 336: 1-17

[37] Wu G, Bazer FW, Davis TA, Kim SW, Li P, Marc Rhoads J, Carey Satterfield M, Smith SB, Spencer TE, Yin Y. Metabolizmus a výživa arginínu v raste, zdraví a chorobe. Aminokyseliny 2009; 37: 153-168

[38] Yu J, Shin B, Park ES, Yang S, Choi S, Kang M, Rho J. Proteín arginín metyltransferáza 1 reguluje replikáciu vírusu herpes simplex prostredníctvom metylácie ICP27 RGG-box. Biochem Biophys Res Commun 2010; 391: 322-328

[39] Zhou M, Martindale RG. Arginín v prostredí kritickej starostlivosti. J Nutr 2007; 137 (6 dodatkov 2): 1687-1692

---