Индоксилсульфат
Индоксилсульфат
Имена
Предпочтительное название ИЮПАК
1 H -Индол-3-ил гидросульфат
Другие имена
3-Индоксилсульфат; 3-Индоксилсерная кислота; Индол-3-илсульфат
Идентификаторы
  • 487-94-5 ☒Н
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
ЧЭБИ
  • ЧЕБИ:43355
ChEMBL
  • ChEMBL1233636
ChemSpider
  • 9840
DrugBank
  • DB07992
CID PubChem
  • 10258
УНИИ
  • KT0QA88913
  • DTXSID701043787 DTXSID30928203, DTXSID701043787
  • InChI=1S/C8H7NO4S/c10-14(11,12)13-8-5-9-7-4-2-1-3-6(7)8/h1-5,9H,(H,10,11 ,12)
    Ключ: BXFFHSIDQOFMLE-UHFFFAOYSA-N
  • C1=CC=C2C(=C1)C(=CN2)OS(=O)(=O)O
Характеристики
С8Н7НО4С​​​​​​​
Молярная масса213,21  г·моль −1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
Химическое соединение

Индоксилсульфат , также известный как 3-индоксилсульфат и 3-индоксилсерная кислота , является метаболитом пищевого L -триптофана , который действует как кардиотоксин и уремический токсин . [1] [2] [3] Известно, что высокие концентрации индоксилсульфата в плазме крови связаны с развитием и прогрессированием хронического заболевания почек и сосудистых заболеваний у людей. [1] [2] [3] Как уремический токсин, он стимулирует гломерулярный склероз и почечный интерстициальный фиброз. [1] [2]

Биосинтез

Индоксилсульфат является метаболитом пищевого L -триптофана , который синтезируется посредством следующего метаболического пути: [3] [4] [5]

L -триптофан→индол→индоксил→ индоксилсульфат

Индол образуется из L -триптофана в кишечнике человека с помощью желудочно-кишечных бактерий, экспрессирующих триптофаназу . [ 3] Индоксил образуется из индола с помощью ферментативного гидроксилирования в печени ; [3] [4] эксперименты in vitro с микросомами печени крысы и человека показывают, что фермент CYP2E1 гидроксилирует индол в индоксил. [4] Затем индоксил превращается в индоксилсульфат с помощью ферментов сульфотрансферазы в печени; [4] [5] на основании экспериментов in vitro с рекомбинантными человеческими сульфотрансферазами, SULT1A1 , по-видимому , является основным ферментом сульфотрансферазой, участвующим в превращении индоксила в индоксилсульфат. [5]

Метаболизм триптофана микробиотой кишечника человека (
)
Бактерии ,
экспрессирующие триптофаназу
Индоксилсульфат
Гомеостаз слизистой оболочки:
↓ TNF-α
↑ мРНК , кодирующие соединительный белок
Поддерживает реактивность слизистой оболочки:
↑ выработка ИЛ-22
Изображение выше содержит кликабельные ссылки
На этой диаграмме показан биосинтез биологически активных соединений ( индола и некоторых других производных) из триптофана бактериями в кишечнике. [3] Индол вырабатывается из триптофана бактериями, которые экспрессируют триптофаназу . [3] Clostridium sporogenes метаболизирует триптофан в индол и впоследствии в 3-индолпропионовую кислоту (IPA), [6] высокоэффективный нейропротекторный антиоксидант , который удаляет гидроксильные радикалы . [3] [7] [8] IPA связывается с прегнановым X-рецептором (PXR) в клетках кишечника, тем самым способствуя гомеостазу слизистой оболочки и барьерной функции . [3] После абсорбции из кишечника и распределения в мозг IPA оказывает нейропротекторное действие против церебральной ишемии и болезни Альцгеймера . [3] Виды Lactobacillaceae ( Lactobacillus s.l. ) метаболизируют триптофан в индол-3-альдегид (I3A), который действует на арильный углеводородный рецептор (AhR) в кишечных иммунных клетках, в свою очередь увеличивая выработку интерлейкина-22 (IL-22). [3] Сам индол запускает секрецию глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1) в кишечных L-клетках и действует как лиганд для AhR. [3] Индол также может метаболизироваться печенью в индоксилсульфат, соединение, которое является токсичным в высоких концентрациях и связано с сосудистыми заболеваниями и почечной дисфункцией . [3] AST-120 ( активированный уголь ), кишечный сорбент , который принимается внутрь , адсорбирует индол, в свою очередь снижая концентрацию индоксилсульфата в плазме крови. [3]


Клиническое значение

Иногда при инфекциях мочевыводящих путей бактерии вырабатывают индоксилфосфатазу, которая расщепляет индоксилсульфат, образуя индиго и индирубин, создавая ярко- фиолетовую мочу . [9] Индоксилсульфат также является продуктом метаболизма индола , который вырабатывается из триптофана кишечной флорой, такой как Escherichia coli . [10]

Ссылки

  1. ^ abc "Индоксил сульфат". База данных метаболома человека – Версия 4.0 . 23 октября 2017 г. Получено 15 ноября 2017 г.
  2. ^ abc "Indoxylulfate". PubChem Compound . Национальная медицинская библиотека США – Национальный центр биотехнологической информации. 11 ноября 2017 г. Получено 15 ноября 2017 г.
  3. ^ abcdefghijklmn Zhang LS, Davies SS (апрель 2016 г.). «Микробный метаболизм пищевых компонентов в биоактивные метаболиты: возможности для новых терапевтических вмешательств». Genome Med . 8 (1): 46. doi : 10.1186/s13073-016-0296-x . PMC 4840492. PMID  27102537. Lactobacillus spp . преобразуют триптофан в индол-3-альдегид (I3A) с помощью неидентифицированных ферментов [125]. Clostridium sporogenes преобразуют триптофан в IPA [6], вероятно, с помощью триптофандезаминазы. ... IPA также эффективно удаляет гидроксильные радикалы 
    Таблица 2: Микробные метаболиты: их синтез, механизмы действия и влияние на здоровье и болезни
    Рисунок 1: Молекулярные механизмы действия индола и его метаболитов на физиологию и болезни хозяина
  4. ^ abcd Banoglu E, Jha GG, King RS (2001). «Печеночный микросомальный метаболизм индола в индоксил, предшественник индоксилсульфата». Европейский журнал метаболизма лекарств и фармакокинетики . 26 (4): 235– 40. doi :10.1007/bf03226377. PMC 2254176. PMID  11808865 . 
  5. ^ abc Banoglu E, King RS (2002). «Сульфатирование индоксила человеческими и крысиными арил (фенол) сульфотрансферазами с образованием индоксилсульфата». European Journal of Drug Metabolism and Pharmacokinetics . 27 (2): 135– 40. doi :10.1007/bf03190428. PMC 2254172. PMID  12064372 . 
  6. ^ Wikoff WR, Anfora AT, Liu J, Schultz PG, Lesley SA, Peters EC, Siuzdak G (март 2009 г.). «Анализ метаболомики выявляет большое влияние микрофлоры кишечника на метаболиты крови млекопитающих». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 106 (10): 3698– 3703. Bibcode :2009PNAS..106.3698W. doi : 10.1073/pnas.0812874106 . PMC 2656143 . PMID  19234110. Было показано, что производство ИПА полностью зависит от присутствия микрофлоры кишечника и может быть установлено путем колонизации бактерией Clostridium sporogenes . 
    Диаграмма метаболизма ИПА
  7. ^ "3-Индолпропионовая кислота". База данных метаболома человека . Университет Альберты . Получено 12 июня 2018 г.
  8. ^ Chyan YJ, Poeggeler B, Omar RA, Chain DG, Frangione B, Ghiso J, Pappolla MA (июль 1999 г.). «Мощные нейропротекторные свойства против бета-амилоида Альцгеймера с помощью эндогенной структуры индола, связанной с мелатонином, индол-3-пропионовой кислоты». J. Biol. Chem . 274 (31): 21937– 21942. doi : 10.1074/jbc.274.31.21937 . PMID  10419516. S2CID  6630247. [Индол-3-пропионовая кислота (ИПК)] ранее была обнаружена в плазме и спинномозговой жидкости человека, но ее функции неизвестны. ... В экспериментах по кинетической конкуренции с использованием агентов, улавливающих свободные радикалы, способность IPA удалять гидроксильные радикалы превысила способность мелатонина, индоламина, который считается самым мощным естественным поглотителем свободных радикалов. В отличие от других антиоксидантов, IPA не был преобразован в реактивные промежуточные продукты с прооксидантной активностью.
  9. ^ Tan, CK; Wu YP; Wu HY; Lai CC (август 2008 г.). «Синдром пурпурного мочевого мешка». Журнал Канадской медицинской ассоциации . 179 (5): 491. doi :10.1503/cmaj.071604. PMC 2518199. PMID  18725621 . 
  10. ^ Evenepoel, P; Meijers, BK; Bammens, BR; Verbeke, K (декабрь 2009 г.). «Уремические токсины, возникающие в результате метаболизма микроорганизмов толстой кишки». Kidney International Supplements . 76 (114): S12-9. doi : 10.1038/ki.2009.402 . PMID  19946322.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Индоксилсульфат&oldid=1268406769"