Кинуренин: метаболизм, функции и роль в различных заболеваниях.

Введение

Кинуренин является метаболитом аминокислоты триптофан, используемой в производстве ниацина. Кинуренин синтезируется ферментом триптофандиоксигеназой, который вырабатывается преимущественно, но не исключительно, в печени, и индоламин 2,3-диоксигеназой, которая вырабатывается во многих тканях в ответ на иммунную активацию. Кинуренин и продукты его дальнейшего распада выполняют разнообразные биологические функции, включая расширение кровеносных сосудов при воспалении и регуляцию иммунного ответа. Некоторые виды рака увеличивают продукцию кинуренина, что способствует росту опухоли. Кинуренин присутствует в хрусталике и сетчатке глаза как одно из множества производных триптофана, вырабатываемых в глазу, включая 3-гидроксикинуренин, которые вместе обеспечивают защиту от УФ-излучения и способствуют улучшению остроты зрения. Использование кинуренина в качестве УФ-фильтра согласуется с его фотостабильностью и низкой фотосенсибилизацией, благодаря эффективной релаксации из возбужденного УФ-состояния. Концентрация этого УФ-фильтра снижается с возрастом, и эта потеря свободного кинуренина, а также сопутствующее образование относительно более фотосенсибилизирующих производных кинуренина и конъюгатов кинуренина с белками, могут способствовать формированию катаракты. Имеются данные, свидетельствующие о том, что повышенная продукция кинуренина может спровоцировать депрессивные симптомы, связанные с лечением интерфероном гепатита С. Когнитивные нарушения при шизофрении связаны с дисбалансом ферментов, расщепляющих кинуренин. Уровень кинуренина в крови снижен у людей с биполярным расстройством. Продукция кинуренина повышена при болезни Альцгеймера и сердечно-сосудистых заболеваниях, где его метаболиты связаны с когнитивными нарушениями и депрессивными симптомами. Кинуренин также ассоциирован с тиками. Кинурениназа катализирует превращение кинуренина в антраниловую кислоту, а кинурениноксиглутарат-трансаминаза катализирует его превращение в кинуреновую кислоту. Кинуренин-3-гидроксилаза превращает кинуренин в 3-гидроксикинуренин. Также было установлено, что кинуренин является одним из двух соединений, составляющих пигмент, придающий крабу-пауку золотистый цвет.

Kynurenine is a metabolite of the amino acid tryptophan used in the production of niacin. Kynurenine is synthesized by the enzyme tryptophan dioxygenase, which is made primarily but not exclusively in the liver, and indoleamine 2,3 dioxygenase, which is made in many tissues in response to immune activation. Kynurenine and its further breakdown products carry out diverse biological functions, including dilating blood vessels during inflammation and regulating the immune response. Some cancers increase kynurenine production, which increases tumor growth. Kynurenine is present in the lens and retina as one of multiple tryptophan derivatives produced in the eye, including 3 hydroxykynurenine, that together provide UV protection and aid in enhancing visual acuity. The use of kynurenine as a UV filter is consistent with its photostability and low photosensitization, owing to its efficient relaxation from the UV induced excited state. The concentration of this UV filter decreases with age, and this loss of free kynurenine and the concomitant formation of relatively more photosensitizing kynurenine derivatives and kynurenine protein conjugates may contribute to the formation of cataracts. Evidence suggests that increased kynurenine production may precipitate depressive symptoms associated with interferon treatment for hepatitis C. Cognitive deficits in schizophrenia are associated with imbalances in the enzymes that break down kynurenine. Blood levels of kynurenine are reduced in people with bipolar disorder. Kynurenine production is increased in Alzheimer's disease and cardiovascular disease where its metabolites are associated with cognitive deficits and depressive symptoms. Kynurenine is also associated with tics. Kynureninase catabolizes the conversion of kynurenine into anthranilic acid while kynurenine oxoglutarate transaminase catabolizes its conversion into kynurenic acid. Kynurenine 3 hydroxylase converts kynurenine to 3 hydroxykynurenine. Kynurenine has also been identified as one of two compounds that makes up the pigment that gives the goldenrod crab spider its yellow color.

Разработка лекарственных средств

Предполагается, что кинурениновый путь играет частичную роль в терапевтическом эффекте лития при биполярном расстройстве. Если это подтвердится, он может стать мишенью для разработки лекарственных препаратов.