Vita
Vizsgálatunk legfontosabb megállapításai az, hogy az l-arginin koncentráció-függő módon vazodilatációt indukál egészséges emberekben alanyok. Ez a hemodinamikai hatás párhuzamos az NO végső oxidatív metabolitjának, a nitrátnak és a második Messenger ciklikus GMP-nek a vizelettel történő fokozott kiválasztódási sebességével. A farmakokinetikai analízis bizonyítékot mutatott az l-arginin dózisfüggő kinetikájára. Az l-arginin orális biohasznosulása körülbelül 70%, és az L-arginin szájon át történő bevétele után elért maximális plazmakoncentráció lényegesen alacsonyabb, mint intravénás infúzió után, a béltraktusból történő felszívódás késleltetése miatt. A PK / PD analízisben közvetlen kapcsolat áll fenn az l-arginin értágító hatása és plazmakoncentrációja között.
mi és mások korábban bebizonyítottuk, hogy az l-arginin perifériás értágulatot indukál intravénás infúzió során egészséges emberekben alanyok . Az l-arginin egyszeri intravénás infúziójának hasonló vazoaktív hatásait hypercholesterinaemiában, koszorúér-vagy generalizált ateroszklerózisban szenvedő betegeknél is megfigyelték . Számos vizsgálatban az l-arginint orális adagolási formában is alkalmazták kardiovaszkuláris betegségekben szenvedő betegeknél. Clarkson et al. javult az endothelium-függő brachialis artéria értágulata 4 hét után 21 g orális L−arginin 1. napja hiperkoleszterinémiás alanyokban. Adams et al. beadott 21 g l-arginin nap-1 3 napig a fiatal betegek koszorúér-betegség; javultak az endothelium-függő értágulatok és csökkent a monocyta adhézió az l-arginin után a placebóhoz képest. Rektor et al. 5,6−12,6 g L-arginint adott az 1. napon 6 hét alatt szívelégtelenségben szenvedő betegeknek, és szignifikánsan javította a végtagok véráramlását és a betegek funkcionális teljesítményét a testmozgás során. Bár az l-arginint intravénásan vagy orálisan alkalmazták ezekben és más vizsgálatokban a betegeknél, az l-arginin farmakokinetikai adatai nagyrészt ismeretlenek. Az L-arginin orális biohasznosulásának, valamint farmakokinetikájának vizsgálata fontos alapot jelent a további klinikai vizsgálatokhoz.
ebben a vizsgálatban az l-arginin plazmakoncentrációjának időbeli mintázata szorosan megfelelt az értágító hatásának időbeli mintázatának, azaz a teljes perifériás rezisztencia és a vérnyomás csökkenésének. A farmakokinetikai / farmakodinámiás modellezés azt mutatta, hogy a hatás (a TPR csökkenése) közvetlenül kapcsolódik az l-arginin plazmakoncentrációjához, alternatív modellek, amelyek a hatás közvetett kapcsolatát használják, pl. egy szövetrekeszhez, vagy külön effektrekesz használatával kevésbé képviselte az adatokat. Az l-arginin plazmaszintje és hemodinamikai hatása közötti közvetlen kapcsolat jelenlétét tovább erősítette a hiszterézis hiánya a koncentráció-hatás diagramban. Az óramutató járásával ellentétes hiszterézis hurok várható lett volna, ha a plazma l-arginin koncentrációja és a hatás helyén való koncentrációja közötti egyensúly késleltetése következett volna be, ha az l-arginin metabolitja felelős a hatásért, vagy a hatást egy közvetett mechanizmus, például a fehérjeszintézis közvetíti . Ez az l-arginin plazmakoncentrációja és a hatás közötti rövid egyensúlyi felezési idővel együtt az l-arginin érrendszeren belüli közvetlen értágító hatására utal.
az a mechanizmus, amellyel az exogén l-arginin vazodilatációt indukál, magában foglalhatja az endogén, endotheliális NO képződésének stimulálását, amint azt olyan vizsgálatok sugallják, amelyekben a nitrát, a NO végső oxidatív metabolitjának vizelettel történő kiválasztási sebessége megnőtt . Jelen tanulmány tovább támasztja alá ezt a hipotézist, mivel szoros lineáris kapcsolatot találtunk Az l-arginin plazmaszintje és a vizelet nitrát kiválasztási aránya között. Más vizsgálatokban a NO fokozott kilégzéséről számoltak be az L-arginin beadása utáni fokozott endogén NO-képződés indikátoraként . Itt arról számolunk be, hogy a nitrát és a cGMP , az endogén NO-képződés in vivo két indexmolekulájának vizeletürítési sebessége dózisfüggő módon növekszik az L-arginin intravénás infúziója után. A vizelettel történő nitrát-és cGMP ürítési arány maximális emelkedése az l-arginin infúzió befejezését követő 30-60 percen belül következett be . Az infúzió befejezése után 90 perccel ezek az index metabolitok ismét visszatértek a bazális tartományba.
az a hipotézis, hogy az l-arginin nem indukálja az endotheliumot, és ezáltal vazodilatációt okoz, összhangban van az l-arginin plazmaszintje és az értágulat közötti közvetlen kapcsolat jelenlegi megfigyelésével. Az endoteliális NO-szintázt folyamatosan stimulálja nyírófeszültség, amelyet az endoteliális felület mentén folyó vér indukál . A NO a stimuláció után szinte azonnal felszabadul az endotheliumból, és maga a NO nagyon rövid biológiai felezési idővel rendelkezik, néhány másodperces tartományban . Nitritté és nitráttá történő oxidációval gyorsan inaktiválódik . Ezek a biokémiai megfigyelések jól megfelelnek a jelen tanulmányban végzett biokémiai mérések eredményeinek. Megállapítottuk, hogy a vizelettel történő nitrátkiválasztás emelkedése szorosan megfelelt az l-arginin plazmaszintjének időbeli mintázatának, csakúgy, mint a második hírvivő, a ciklikus GMP vizelettel történő kiválasztódásának változása, valamint a hemodinamikai válasz.
azt a tényt, hogy az l-arginin in vivo növeli a NO-felszabadulást, l-arginin paradoxonnak nevezzük, mivel az endoteliális NO-szintáz Km-értékével összehasonlítva (2.9 .. m) a fiziológiás éhgyomri L-arginin plazmaszintnek elég magasnak kell lennie ahhoz, hogy az enzimet szubsztráttal telítse . Ezt a paradoxont több megfigyeléssel lehet megoldani: először, a Km értéket in vitro határoztuk meg egy nyers enzimkészítményben ; in vivo, azonban, olyan tényezők, mint az l-arginin és a NO-szintáz intracelluláris kompartmentalizációja eltérhetnek, potenciálisan csökkentve az enzim szubsztrátjának elérhetőségét. Ezenkívül az L-argininnel versengő endogén vegyületek jelenléte az enzimkötő helyért szintén relatív szubsztrát kimerülést okozhat. Az egyik ilyen endogén kompetitív inhibitor az aszimmetrikus dimetilarginin (ADMA); beszámoltak arról, hogy jelen van az emberi plazmában és a tenyésztett humán endothel sejtekben . Az, hogy az ADMA nem szabályozza-e a Kidolgozást egészséges embereknél , akiknél az ADMA plazmaszintje alacsony, továbbra sem határozható meg. Végül az l-arginin felvétele döntő lépés lehet, amely korlátozza az intracelluláris l-arginin elérhetőségét in vivo .
a NO-termelés serkentése mellett az l-argininről ismert, hogy más hatásokat is fejt ki, amelyek hozzájárulhatnak értágító tulajdonságaihoz, például a növekedési hormon szekréciójának és az inzulin felszabadulásának stimulálásához . Az L-arginin infúzió után a növekedési hormon szekréciójának csúcsa azonban később következik be, mint az értágulat csúcsa . Érdekes módon az L-arginin ezen endokrin hatásai másodlagos növekedést is okozhatnak a nem felszabadulásban: Kimutatták , hogy a növekedési hormon számos fiziológiai hatása az IGF-1 helyi termelésén keresztül jelentkezik, ami viszont endothelium-függő értágulatot indukál, amelyet NO szintáz inhibitorok blokkolhatnak . Nemrégiben kimutattuk, hogy az NO felelős lehet a rekombináns növekedési hormon hemodinamikai hatásaiért szerzett növekedési hormon hiányban szenvedő betegeknél . Hasonlóképpen, az inzulin hemodinamikai hatásait legalább részben a NO közvetíti . Ezenkívül kimutatták, hogy nem specifikus vazodilatáció fordul elő l-vagy d-arginin koncentráció jelentősen magasabb, mint a jelen vizsgálatban elért . Maga a fokozott perifériás véráramlás, amelyet a (nem specifikus) vazodilatáció indukál, növelheti az endothel NO felszabadulását az endothel felszínén fellépő nyírófeszültség emelésével .
a 6 g l-arginin orális vagy intravénás beadására vonatkozó AUC-értékek összehasonlítása azt mutatta, hogy az l-arginin biohasznosulása orális bevétel után 70% – os. Stabil izotóppal jelölt l-arginin használata, Castillo et al. az orálisan bevitt l-arginin hiányos biohasznosulását is megállapította (38% – a). Ezzel szemben Matera et al. az orális l-arginin teljes biohasznosulása egészséges emberekben. Nagyon alacsony napi dózisban (100 mg nap−1) adták be, amelyet egy komplex poliaminsav-készítmény tartalmaz, amelyet orális kiegészítőként használnak az intenzív gyógyászatban, 7 napig. Ugyanebben a tanulmányban ezek a szerzők a terminális eliminációs felezési ideje 1,2 h, ami összhangban van a lényegesen nagyobb l-arginin dózisokkal kapott eredményeinkkel. Vizsgálatunkban a felezési idő kiszámítását némileg akadályozta a 210 és 960 perc közötti hosszú időintervallum. Ezt logisztikai okok okozták, amelyek nem tették lehetővé, hogy az alanyokat egy éjszakán át a laborban tartsuk. A felezési idő számításainak jelentőségét potenciálisan csökkentette ez az időminta, de még mindig viszonylag szoros összefüggés van a megállapításaink és a mások által jelentett eredmények között. Noeh et al. az l-arginin szöveti eloszlását vizsgálták patkányokban intraperitoneális alkalmazás után; szoros összefüggést találtak a plazma argininszint és az arginin koncentrációk emelkedése között olyan nem termelő szervekben, mint az aorta, a szív és a vena cava. Vizsgálatukban az l-arginin felezési ideje a plazmában 1 óra, a különböző szövetekben pedig 1-2 óra volt.
az l-arginin felhasználási sebessége a splanchnikus régióban történő felszívódás után és az azt befolyásoló tényezők jelentős érdeklődést mutatnak, mivel az L-arginin felvétele és metabolizmusa a májban befolyásolhatja ennek az aminosavnak a szisztémás biohasznosulását. Bizonyíték van arra, hogy az l-arginin felvételi mechanizmus (y+-a bázikus aminosavak transzportere) aktivitása alacsony a hepatocitákban, összehasonlítva más sejttípusokkal . Ennek megfelelően a felig & Wahren nem talált koncentrációs gradienst a portális és a májvénák között a felszívódást követő állapotban. Ezek a vizsgálatok együttesen azt sugallják, hogy az L-arginin metabolizmusa a májban funkcionálisan elkülönül az egész test l-arginin metabolizmusától. Blanchier et al. kimutatták, hogy az egészséges patkányoknak beadott orális l-arginin dózis kisebb részét enterociták metabolizálják. Ezek az eredmények megmagyarázhatják, hogy az orálisan beadott l-arginin dózisának többsége miért volt szisztémásan elérhető a jelen vizsgálatban. Még a májon kívül is, az l-arginin számos metabolikus út szubsztrátja lehet: A bevitt arginin ornitin forrása lehet a bélben ; szolgálhat az arginin pótlására , amely a máj karbamid szintézise során elveszik ; dekarboxilezhet agmatinná a vesében és az agyban, vagy a NO-szintáz felhasználhatja NO és citrullin előállítására . Castillo et al. korábban kimutatták, hogy az orálisan beadott-l-arginin egy része vizelet-NO3− vá alakul át egészséges emberekben, jelezve, hogy a splanchnikus régióból felvett l-arginint szubsztrátként használják a NO szintáz. Rhodes et al. megerősítette ezt a megállapítást az-L-arginin intravénás infúziója után a plazma-nitritdúsításának igazolásával egészséges emberekben. Bár nyomjelző tanulmányaikból Leaf et al. kiszámítva, hogy a beadott l-arginin dózis 0,1% – a Alatt NO-n keresztül nitráttá alakult, Rhodes et al. becslések szerint a keringő nitrit körülbelül 90%-a az l-argininből származik:éhgyomorra nincs útvonal. Ezek a vizsgálatok együttesen megerősítik, hogy az exogén l-arginin szubsztrátként működik a NO szintézis normál emberekben.
a jelen vizsgálatban kapott farmakokinetikai adatok bizonyítják az l-arginin dózisfüggő farmakokinetikáját: a dózis növelésével mind az eliminációs felezési idő, mind a látszólagos megoszlási térfogat csökkent. Ennek a megfigyelésnek az egyik magyarázata lehet az l-arginin sejtekbe történő felvételének telítettsége a legmagasabb dózissal (30 g). Az L-arginin rendkívül magas plazmaszintje ezen adag után meghaladhatja az L-arginin reabszorpciójának vese küszöbértékét, ami az l-arginin túlcsordulását eredményezi a vizeletben. Az l-arginin 30 g-os dózisával ellentétben az egyensúlyi állapotot 6 g l-arginin infúziója során érték el, amint azt az L-arginin plazmakoncentrációjának fennsíkja jelzi az infúziós periódus utolsó 10 percében. Ezért a 6 g l-arginin infúziója után számított felezési idő leginkább ennek az aminosavnak a valódi fiziológiai felezési idejét képviseli. Egyszeri dózisok körülbelül 6 g l-arginin naponta 2-3 alkalommal beadva ésszerű megközelítés lehet a hosszú távú vizsgálatokhoz ezzel az aminosavval kardiovaszkuláris betegségek esetén.
összefoglalva, jelen Vizsgálatunk az L-arginin farmakokinetikai adatait tartalmazza intravénás és orális alkalmazás után. Megmutattuk, hogy az L-arginin érrendszeri hatásai egészséges emberekben szorosan korrelálnak plazmakoncentrációival. Ezek az adatok alapul szolgálhatnak az l-arginin kardiovaszkuláris betegségekben történő felhasználásához.
