Введение

Эндогенная непротеиногенная аминокислота

δ-Аминолевулиновая кислота (также dALA, δ ALA, 5ALA или 5-аминолевулиновая кислота) — эндогенная непротеиногенная аминокислота, являющаяся первым соединением в пути биосинтеза порфиринов, который приводит к образованию гема у млекопитающих и хлорофилла у растений. 5ALA используется в фотодинамической диагностике и хирургическом лечении рака.

Медицинское применение

В качестве предшественника фотосенсибилизатора, 5ALA также используется как дополнительное средство при фотодинамической терапии. В отличие от более крупных молекул фотосенсибилизаторов, компьютерное моделирование предсказывает его способность проникать через мембраны опухолевых клеток.

Диагноз рака

Фотодинамическая детекция – это использование фотосенсибилизирующих препаратов в сочетании со источником света подходящей длины волны для выявления рака, основанное на флуоресценции препарата. В настоящее время это не является методом лечения первой линии при пищеводе Барретта. Его применение при раке головного мозга находится на экспериментальной стадии. Проводились исследования его эффективности при различных гинекологических онкологических заболеваниях. Аминолевулиновая кислота показана взрослым для визуализации злокачественных тканей во время хирургического вмешательства при злокачественной глиоме (III и IV степени злокачественности по классификации Всемирной организации здравоохранения). Она используется для визуализации опухолевой ткани в ходе нейрохирургических операций.

Внутриоперационная диагностика рака

Использование аминолевулиновой кислоты перспективно в области выявления границ опухоли, особенно в контексте флуоресцентно-контролируемой хирургии. Это соединение используется для улучшения визуализации злокачественных тканей во время хирургических вмешательств. При введении пациентам 5-АЛА метаболизируется в протопорфирин IX (PpIX) преимущественно в раковых клетках, что приводит к их флуоресценции под воздействием определенных длин волн света. Эта флуоресценция помогает хирургам в режиме реального времени идентифицировать и точно удалять раковую ткань, снижая вероятность оставления остаточных опухолевых клеток. Этот инновационный подход показал эффективность при различных типах рака, включая глиомы головного и спинного мозга, рак мочевого пузыря и плоскоклеточный рак полости рта.

Побочные эффекты

Побочные эффекты могут включать повреждение печени и проблемы с нервной системой. У растений, водорослей, бактерий (за исключением класса Альфапротеобактерий) и архей он синтезируется из глутаминовой кислоты через глутамил-тРНК и глутамат-1-полуальдегид. Ферменты, участвующие в этом пути, включают глутамил-тРНК-синтетазу, глутамил-тРНК-редуктазу и глутамат-1-полуальдегид-2,1-аминомутазу. Этот путь известен как C5 или путь Била. У большинства видов, содержащих пластиды, глутамил-тРНК кодируется геном пластиды, а транскрипция, а также последующие этапы пути C5, происходят в пластидах.

Активация митохондрий

У человека 5ALA является предшественником гема. Эта молекула протопорфирина хелатирует железо в присутствии феррохелатазы, образуя гема, что приводит к синтезу аденозинтрифосфата (АТФ) для обеспечения организма достаточным количеством энергии. Биливердин и билирубин – мощные антиоксиданты, регулирующие важные биологические процессы, такие как воспаление, апоптоз, пролиферация клеток, фиброз и ангиогенез. Однако, контролируемое опрыскивание 5ALA в низких дозах (до 150 мг/л) может помочь защитить растения от стресса и стимулировать их рост.