Kyselina arachidonová
Obsah boxu
Šablona:Infobox - chemická sloučenina Kyselina arachidonová (zkratka AA nebo ARA z anglického Arachidonic acid) je polynenasycená omega-6 mastná kyselina s dvaceti atomy uhlíku a čtyřmi dvojnými vazbami v cis-konfiguraci. Je klíčovou součástí fosfolipidů, které tvoří buněčné membrány, zejména v mozku, svalech a játrech. V lidském těle funguje jako prekurzor pro syntézu široké škály biologicky aktivních látek souhrnně nazývaných eikosanoidy, které hrají zásadní roli v procesech, jako je zánět, imunitní odpověď, krevní srážlivost a regulace krevního tlaku.
🧬 Biochemie a metabolismus
Kyselina arachidonová je esenciální součástí buněčných membrán, kde je esterifikována na druhé pozici (sn-2) membránových fosfolipidů, jako je fosfatidylcholin nebo fosfatidylinositol. V této neaktivní, uskladněné formě neplní signální funkce.
Její biologická aktivita začíná uvolněním z membrány. Tento proces je katalyzován enzymem fosfolipázou A₂ (PLA₂), která je aktivována různými stimuly, například mechanickým poškozením buňky, působením cytokinů nebo vazbou hormonů na receptory.
Po uvolnění do cytoplazmy se volná kyselina arachidonová stává substrátem pro tři hlavní enzymatické dráhy:
🚴 Cyklooxygenázová dráha (COX)
Tato dráha je katalyzována enzymy cyklooxygenázami (COX-1 a COX-2). Vede k syntéze prostanoidů:
- Prostaglandiny: Podílejí se na zánětlivé odpovědi (způsobují bolest, horečku, rozšíření cév), ochraně žaludeční sliznice, regulaci funkce ledvin a indukci porodu.
- Prostacykliny: Působí jako vazodilatátory (rozšiřují cévy) a inhibují agregaci krevních destiček.
- Tromboxany: Zejména tromboxan A₂ působí opačně než prostacykliny – způsobuje vazokonstrikci (zúžení cév) a podporuje shlukování krevních destiček, čímž hraje klíčovou roli v zástavě krvácení a tvorbě trombu.
Inhibice COX enzymů je mechanismem účinku nesteroidních protizánětlivých léků (NSAID), jako jsou ibuprofen nebo kyselina acetylsalicylová (aspirin).
👄 Lipoxygenázová dráha (LOX)
Enzymy lipoxygenázy (především 5-LOX, 12-LOX a 15-LOX) metabolizují kyselinu arachidonovou na:
- Leukotrieny: Jsou silnými mediátory zánětu, hrají klíčovou roli u alergických reakcí a astmatu, kde způsobují zúžení průdušek a zvyšují propustnost cév.
- Lipoxiny: Na rozdíl od většiny ostatních derivátů kyseliny arachidonové mají protizánětlivé účinky a podílejí se na ukončování zánětlivé odpovědi.
🔬 Dráha cytochromu P450
Třetí, méně prozkoumaná dráha, využívá enzymy ze superrodiny cytochromu P450. Vznikají zde epoxyeikosatrienové kyseliny (EETs) a kyselina 20-hydroxyeikosatetraenová (20-HETE), které se podílejí na regulaci cévního tonu a funkce ledvin.
⚕️ Fyziologický význam
Kyselina arachidonová a její metabolity mají duální, často protichůdnou roli v těle. Jsou nezbytné pro správnou funkci organismu, ale jejich nadměrná produkce může vést k patologickým stavům.
🔥 Zánět a imunita
AA je nejznámější pro svou prozánětlivou roli. Produkty COX a LOX drah (prostaglandiny, leukotrieny) jsou klíčovými mediátory akutního zánětu – způsobují typické příznaky jako zarudnutí, otok, teplo a bolest. Tyto procesy jsou však zásadní pro obranu organismu proti infekcím a pro hojení tkání. Chronicky zvýšená hladina prozánětlivých eikosanoidů je spojována s řadou civilizačních chorob, včetně kardiovaskulárních onemocnění, revmatoidní artritidy a některých typů rakoviny.
🧠 Nervový systém
Kyselina arachidonová je jednou z nejhojněji zastoupených mastných kyselin v mozku, kde tvoří přibližně 10–12 % obsahu mastných kyselin. Je klíčová pro udržení fluidity buněčných membrán neuronů, což je nezbytné pro správnou funkci synapsí a přenos nervových vzruchů. Podílí se na procesech synaptické plasticity, které jsou základem pro učení a paměť.
💪 Svalová hmota
Výzkumy naznačují, že kyselina arachidonová hraje roli v reakci svalů na silový trénink. Zátěží indukované mikrotraumata ve svalových vláknech aktivují fosfolipázu A₂, což vede k lokální produkci prostaglandinů (zejména PGF₂α), které stimulují syntézu bílkovin a podporují svalový růst. Z tohoto důvodu je někdy suplementována sportovci.
🥗 Zdroje v potravě
Lidské tělo si dokáže kyselinu arachidonovou syntetizovat z esenciální omega-6 mastné kyseliny, kyseliny linolové, která se nachází v rostlinných olejích (např. slunečnicovém, kukuřičném). Tato přeměna je však poměrně neefektivní a je ovlivněna věkem, pohlavím a genetickými faktory.
Přímými a bohatšími zdroji kyseliny arachidonové jsou živočišné produkty:
- Maso: Zvláště drůbež (kuřecí, krůtí) a vepřové maso.
- Vnitřnosti: Játra a další orgány.
- Vejce: Zejména vaječný žloutek.
- Mléčné výrobky: V menším množství.
⚖️ Poměr Omega-6 a Omega-3
Moderní západní strava často obsahuje nadbytek omega-6 mastných kyselin (včetně kyseliny linolové a arachidonové) a nedostatek omega-3 mastných kyselin (jako jsou EPA a DHA z rybího tuku). Kyselina arachidonová a kyselina eikosapentaenová (EPA) soutěží o stejné enzymy (COX, LOX). Zatímco metabolity AA jsou převážně prozánětlivé, metabolity EPA jsou výrazně méně zánětlivé nebo dokonce protizánětlivé. Nevyvážený poměr ve prospěch omega-6 tak může podporovat chronický zánět v těle. Doporučuje se proto strava s vyváženým poměrem těchto dvou skupin mastných kyselin.
📜 Historie
Kyselina arachidonová byla poprvé izolována v roce 1909 P. A. Levenem a C. L. Alsem z jaterních a mozkových lipidů. Její struktura byla plně objasněna v roce 1940. Klíčový objev role kyseliny arachidonové jako prekurzoru prostaglandinů a souvisejících látek učinili v 60. a 70. letech 20. století švédští biochemici Sune Bergström a Bengt Samuelsson a britský farmakolog John Vane. Za tyto objevy obdrželi v roce 1982 Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství. Jejich práce položila základy pro pochopení zánětu a vývoj léků, jako jsou NSAID.
🧪 Pro laiky
Představte si kyselinu arachidonovou jako "spícího hlídače" uloženého ve stěnách (membránách) každé vaší buňky. Dokud je vše v pořádku, nedělá nic.
Když se ale buňka poškodí – například při říznutí, úderu nebo infekci – tento hlídač se probudí a je uvolněn. Jakmile je volný, může se vydat do dvou různých "továren" (enzymů) v buňce:
1. Továrna na poplach (COX): Zde se z kyseliny arachidonové vyrábějí látky zvané prostaglandiny. Ty fungují jako poplašné signály. Řeknou tělu, aby do poškozeného místa poslalo více krve (což způsobí zarudnutí a teplo), aby místo oteklo (což ho chrání) a aby vyslalo signály bolesti do mozku (abyste si na zranění dávali pozor). Léky proti bolesti, jako je ibuprofen, fungují tak, že dočasně zavřou tuto "továrnu na poplach". 2. Továrna na speciální jednotky (LOX): V této továrně se vyrábějí leukotrieny, které přivolávají bílé krvinky a další buňky imunitního systému, aby bojovaly s infekcí a uklidily nepořádek.
Kyselina arachidonová je tedy nezbytná pro rychlou a účinnou reakci těla na poškození. Problém nastává, když je těchto "hlídačů" příliš mnoho a poplach se spouští neustále, což může vést k chronickému zánětu.