ΑΡΓΙΝΙΝΗ-γλουταμινη

Γλουταμίνη : το αμινοξύ του αντικαταβολισμού

Μαζί με την σκόνη ορού γάλακτος(WHEY PROTEIN) και την κρεατίνη(αμφισβητειται), η γλουταμίνη αποτελεί ιδανικό συμπλήρωμα για αθλητές που επιθυμούν να αυξήσουν την καθαρή μυϊκή  μάζα και να μειώσουν το σωματικό λίπος.Οσον αφορα την Ιατρικη και ειδικα τους καρκινοπαθεις και τους βαρεως πασχοντες η αποτελεσματικοτητα της ειναι καλα επιστημονικα τεκμηριωμενη και χρησεθμοπιειται ευρεως στα νοσοκομεια σε εντερικες και παρεντερικες διατροφες

Τι είναι η γλουταμίνη;

Η γλουταμίνη είναι το αφθονότερο φυσικό μη βασικό αμινοξύ στο ανθρώπινο σώμα αποτελώντας το 61% όλων των αμινοξέων του σώματος και εντοπίζεται στο αίμα, στους μύες, στον εντερικό σωλήνα, στον εγκέφαλο και στο συκώτι.

παιζει μεγαλο ρολο στην καλη λειτουργια των βλεννογονων και ειδικα του εντερικου σωληνα,οπως και στην ενισχυση του ανοσοποιητικού συστήματος.

Το μεγαλύτερο μέρος της γλουταμίνης που λαμβάνεται με την τροφή, προέρχεται από το άλας γλουταμικού οξέος, το οποίο μετατρέπεται σε γλουταμίνη από τον οργανισμό με την βοήθεια του ένζυμου γλουταμίνη-συνθετάση (Glutamine Synthetase). Αντίθετα, η γλουταμίνη των συμπληρωμάτων διατροφής παράγεται από άμυλο ή σιρόπι καλαμποκιού που έχει υποστεί αλκοολική ζύμωση.

Eur J Nutr. 2010 Jun;49(4):197-210. Epub 2009 Nov 21.

Glutamine as indispensable nutrient in oncology: experimental and clinical evidence.

Kuhn KS, Muscaritoli M, Wischmeyer P, Stehle P.

Department of Nutrition and Food Sciences, IEL-Nutrition Physiology, University of Bonn, Endenicher Allee 11-13, 53115, Bonn, Germany.

Abstract

BACKGROUND: In hypermetabolic situations, glutamine is intensively used by rapidly dividing cells such as enterocytes, lymphocytes, and fibroblasts as nitrogen source and/or alternative energy fuel. It is hypothesized that in cancer patients the increased glutamine demands of the host increase the capacity of endogenous production resulting in a strong glutamine deprivation with detrimental effects on organ functions. In long-term periods of cancer cachexia, an adequate nutrition support including glutamine can essentially contribute to cover glutamine needs and, thus, to spare energy reserves of the host and to retard severe complications such as multi-organ failure. Due to the early in vitro knowledge that cancer cells preferably consume glutamine, oncologists often refuse to supply glutamine to the tumor-bearing host to avoid any potential risk. An objective evaluation whether supplemental glutamine supports tumor growth in vivo is, however, still lacking.

AIM OF THE STUDY: The present review evaluates in vivo experimental and clinical data with respect to potential effects of glutamine administration in tumor-bearing hosts and draws conclusions for the use of glutamine supplements in clinical oncology.

METHODS: Experimental and clinical intervention studies were identified in a systematic review of MEDLINE Database (last entry: June 2008) using key search terms and review articles. These studies were supplemented with reports identified through manual searches and other studies previously known by the authors.

RESULTS: Numerous experimental studies (rat/mouse model) show that oral/enteral or intravenous glutamine supports metabolism of the tumor-bearing host and can ameliorate gastrointestinal toxicity of therapeutical measures. Within the last two decades, 36 (24 oral/enteral, 12 parenteral) clinical studies evaluating the tolerance, safety and effects of glutamine in various patient groups have been published. In the great majority of these clinical studies, glutamine supplementation in cancer patients improves host metabolism and clinical situation without increasing tumor growth. Potential mechanisms of glutamine effects include maintenance of mucosal integrity, improved immune competence, inhibition of cell proliferation, increased apoptosis rate, increased synthesis of glutathione, induction of heat shock protein synthesis, and increased synthesis of glucagons-like peptides.

CONCLUSIONS: In various clinical situations, appropriate exogenous glutamine supply is safe and can beneficially contribute to diminish risks of high-dose chemotherapy and radiation. In addition, there is some evidence that adequate glutamine availability can beneficially affect outcome, especially in patients undergoing bone marrow transplantation.

PMID: 19936817 [PubMed - indexed for MEDLINE]

Potential mechanisms of glutamine effects include maintenance of mucosal integrity, improved immune competence, inhibition of cell proliferation, increased apoptosis rate, increased synthesis of glutathione, induction of heat shock protein synthesis, and increased synthesis of glucagons-like peptides

Clin Cancer Res. 2009 Nov 1;15(21):6479-83. Epub 2009 Oct 27.

MYC-induced cancer cell energy metabolism and therapeutic opportunities.

Dang CV, Le A, Gao P.

Division of Hematology, Department of Medicine, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, Maryland, USA. cvdang@jhmi.edu

Abstract

Although cancers have altered glucose metabolism, termed the Warburg effect, which describes the increased uptake and conversion of glucose to lactate by cancer cells under adequate oxygen tension, changes in the metabolism of glutamine and fatty acid have also been documented. The MYC oncogene, which contributes to the genesis of many human cancers, encodes a transcription factor c-Myc, which links altered cellular metabolism to tumorigenesis. c-Myc regulates genes involved in the biogenesis of ribosomes and mitochondria, and regulation of glucose and glutamine metabolism. With E2F1, c-Myc induces genes involved in nucleotide metabolism and DNA replication, and microRNAs that homeostatically attenuate E2F1 expression. With the hypoxia inducible transcription factor HIF-1, ectopic c-Myc cooperatively induces a transcriptional program for hypoxic adaptation. Myc regulates gene expression either directly, such as glycolytic genes including lactate dehydrogenase A (LDHA), or indirectly, such as repression of microRNAs miR-23a/b to increase glutaminase (GLS) protein expression and glutamine metabolism. Ectopic MYC expression in cancers, therefore, could concurrently drive aerobic glycolysis and/or oxidative phosphorylation to provide sufficient energy and anabolic substrates for cell growth and proliferation in the context of the tumor microenvironment. Collectively, these studies indicate that Myc-mediated altered cancer cell energy metabolism could be translated for the development of new anticancer therapies.

PMID: 19861459 [PubMed - indexed for MEDLINE]PMCID: PMC2783410 [Available on 2010/11/1]

Ποια είναι η δράση της γλουταμίνης στο καρκινικο κυτταρο? To MYC oncogene,στο καρκινικο κυτταρο κατασκευαζει  εναν transcription factor c-Myc ο οποιος προαγει ταχυτατα τον καρκινικο μεταβολισμο Μεσω της οδου E2F1, c-Myc προαγει γονιδια για τον μεταβολισμο των νουκλεοτιδιων και του DNA replication, και microRNAs που ομοιοστατικα προαγουν ξανα και ξανα την εκφραση του E2F1 .Δημιουργωντας συνθηκες ανοξιας και συνεργαζομενο με τον  hypoxia inducible transcription factor HIF-1, το εκτοπο c-Myc  συνεργιστικα οδηγει στην προσαρμογη στην ανοξια .το Myc  ρυθμιζει τα γλυκολυτικα γονιδια, μεχρι και την lactate dehydrogenase A (LDHA), oκαι αυξανει την glutaminase (GLS) πρωτεινικη εκφραση με αυξηση του μεταβολισμου της γλουταμινης.Ετσι και ενεργεια παραγεται,και γλουταθειονη,ενας ισχυρος αντιοξειδωτικος παραγοντας που προστατευει το καρκινικο κυτταρο απο τα λεμφοκυτταρα και τα χημειοθεραπευτικα.Ταυτοχρονα , με την παραγωγη κυτοκινων οι μυες και το εντερο απελευθερωνουν μαζικα γλουταμινη,η οποια τελικα καταληγει στα καρκινικα κυτταρα.ο ογκος δηλαδη ,λειτουτγει σαν μια τεραστια παγιδα γλουταμινης την οποια χρησιμοποιει για ενεργεια ,αμυνα,γλυκολυση κι οτι αυτο συνεπαγεται με την εκκριση του IGF σαν αυξητικο παραγοντα για τον ιδιο τον ογκο.

ΠΩΣ ΤΟ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΖΟΥΜΕ?

ΔΙΝΩΝΤΑΣ μεγαλες ποσοτητες γλουταμινης ημερησιως (30 γραμμαρια και ανω).Μεσω μηχανισμου αναστροφου feedback αναστελεται ο ενζυμικος μηχανισμος του καρκινικου κυτταρου και εχουμε κατακορυφη πτωση της Γλουταθειονης του.Ετσι,οδηγειται σε αποπτωση,κυτταρικο θανατο, η λυση,αφου λογω ελαχιστης γλουταθειονης ειναι πλεον εξαιρετικα ευαισθητο σε λεμφοκυτταρα και χημειοθεραπευτικα. Ταυτοχρονα εχουμε μια σημαντικη ενισχυση των λεμφοκυτταρων πανω απο 50% και της κυτοτοξικοτητας τους.Αποδεδειγμενο με πολλες εργασιες.  Ταυτοχρονα η μαζικη χορηγηση γλουταμινης αυξανει κατακορυφα την γλουταθειονη στα υγιειη κυτταρα,προστατευοντας τα απο τις επιδρασεις των χημειοθεραπευτικων και της ακτινοβολιας.Στην πραξη δηλαδη,παιζοντας στο γηπεδο του ογκου και εκμεταλευομμενοι τον μεταβολισμο του,μετατρεπουμε μια θεραπεια σε μια ιδια εκατονταδες φορες δυνατοτερη και χωρις τοξικες παρενεργειες  Ann Surg. 1998 May;227(5):772-8; discussion 778-80.

Effect of glutamine on methotrexate efficacy and toxicity.

Rubio IT, Cao Y, Hutchins LF, Westbrook KC, Klimberg VS.

Department of Surgery, University of Arkansas for Medical Sciences, Little Rock 72205, USA.

Abstract

Η Αργινινη θεωρειται μη απαραιτητο αμινοξυ, γιατι σε φυσιολογικες καταστασεις ο οργανισμος
μπορει και το παραγει μονος του.Σε καταστασεις στρεςς, η καρκινου η αλλης σοβαρης ασθενειας χρειαζεται συμπληρωμα.Ερευνες δειχνουν οτι μεχρι κι εξι γραμμαρια ειναι ασφαλης αλλα εχουν γινει μελετες και με 30 γραμμαρια.Η L-Ορνιθίνη συνθέτεται από την Αργινίνη και είναι προπομπός της σιτρουλίνης, της προλίνης και του γλουταμικού οξέος.Η Αργινινη εχει δυο βασικες μεταβολικες οδους.Ο ενας,ο συνηθης ειναι μεσω της συνθετασης του νιτρικου οξειδιου  και προκαλει μια σειρα απο ευεργετικες δρασεις ,απο αγγειοδιαστολη μεχρι και την κυτταροτοξικοτητα των λεμφοκυτταρων.Αυτη λοιπον η κυτταροτοξικοτητα μας ενδιαφερει. το περιβαλλον του ογκου (μυελοειδη ανωριμα κυτταρα,μακροφαγα αλλα και λεμφοκυτταρα,χρησιμοποιωντας την δευτερη βασικη μεταβολικη οδο,χρησιμοποιωντας το ενζυμο αργιναση,μετατρεπουν την αργινινη σε καδαβερινη και πουτρεσκινη (πτωμαινες) το οποιο δινει ( στην εκπαιδευμενη ογκολογικη οσφρηση) και τη χαρακτηριστικη μυρωδια του καρκινοπαθους.Μαλιστα ,υπαρχουν σε εξελιξη και ερευνες και πρωτοκολλα για τη διερευνηση αυτης της αποπνοιας.Το περιβαλλον του ογκου εξαντλωντας τοπικα τα αποθεματα αργινινης καταργει την λειτουργια των λεμφοκυτταρων τα οποια καθιστανται πλεον ανενεργα,απλα περιχαρακωνοντας τον ογκο(και πολλες φορες προστατευωντας τον παραγωντας κυτοκινες) Ακομη χειροτερα, με το ενζυμο ορνιθινη δεκαβοξυλαση ο ογκος καταστρεφει και την δυνατοτητα της ορνιθινης να ξαναγινει αργινινη η να μετατραπει σε σιτρουλινη που μπορουν να την χρησιμοποιησουν τα λεμφοκυτταρα.Τριτο χειροτερο, με τις κυτοκινες που παραγει δινει σημα στο σπληνα να υπερπαραγει ανωριμα μυελοειδη κυτταρα(αργιναση) Ετσι επιτιθεται τοσο σε τακτικο μετωπο,οσο και σε στρατηγικο.Ετσι καταργειται τελειως η κυτταρικη ανοσια,η οποια στην πραγματικοτητα ειναι και το μονο που μπορει να εκριζωσει τον ογκο.


ΤΙ ΜΠΟΡΟΥΜΕ ΝΑ ΚΑΝΟΥΜΕ


-Να αυξησουμε την προσληψη Αργινινης
-Να αυξησουμε την προσληψη λυσινης (μπλοκαρει την αργιναση)
-Να μπλοκαρουμε το ενζυμο Αργιναση (θα αναλυθει αργοτερα)
-Να εξοντωσουμε τα ανωριμα μυελοειδη κυτταρα που παραγουν την αργιναση (θα αναλυθει αργοτερα)
-