Инозитол ( циклогексан -1,2,3,4,5,6-гексол) — шестиатомный спирт циклогексана . Существует в девяти стереоизомерах , из которых наиболее часто встречающимся в живых организмах является цис-1,2,3,5-транс-4,6-циклогексангексаол ( мио-инозитол ).

Представляет собой , который содержится в большом количестве в мозге и других тканях млекопитающих, опосредует передачу клеточного сигнала в ответ на различные гормоны, нейротрансмиттеры и факторы роста и участвует в осморегуляции . Несмотря на сходную с сахаридами брутто-формулу C _x (H ₂ O) _y , инозитол по химической природе не является углеводом. Инозитол практически безвкусен, слегка сладок.

Инозитол называли « витамином В ₈ », однако было показано, что около 3/4 суточной потребности инозитола вырабатывается самим организмом, поэтому инозитол относят к витаминоподобным веществам. Не существует данных о том, что недостаток инозитола в пище может вызывать болезненные проявления .

Синтезируется из глюкозы в тканях и органах, например в сердце, печени, почках. С кровью он попадает во все клетки, причем в особо высокой концентрации — в клетки мозга, где накапливается в защитной мембране. Свободный инозитол содержится также в крови в концентрации приблизительно 4,5 микрограмма на миллилитр. Из этого резерва его получают те клетки, которые не могут сами производить это вещество. Хрусталик , задняя стенка глаза и слезная жидкость содержат особенно много инозитола ^{[ источник не указан 1991 день ]} .

Инозитол хорошо растворяется в воде, не растворяется в органических растворителях .

Общие сведения

Мио-инозитол играет важную роль в качестве структурной основы для ряда вторичных посредников в эукариотических клетках, различных фосфатов инозита. Кроме того, инозитол служит важным компонентом структурных липидов фосфатидилинозитола (PI) и его различных фосфатов, липидов фосфатидилинозитолфосфата (PIP).

Инозитол или его фосфаты и ассоциированные липиды содержатся во многих продуктах питания, в частности во фруктах, особенно в дыне и апельсинах.

В растениях гексафосфат инозитола, фитиновая кислота или её соли служат запасами фосфата в семенах, например, в орехах и бобах. Фитиновая кислота также содержится в злаках с высоким содержанием отрубей. Однако фитат, поступающий с пищей, не является напрямую биодоступным для людей, поскольку он не усваивается. Некоторые методы приготовления пищи частично разрушают фитаты, однако инозитол в форме глицерофосфолипидов, который содержится в некоторых веществах растительного происхождения, таких как лецитины, хорошо абсорбируется и относительно биодоступен.

Стереоизомеры

• Цис-инозитол — цис-1,2,3,4,5,6-циклогексангексаол
• Эпи-инозитол — цис-1,2,3,5,6-транс-4-циклогексангексаол
• Алло-инозитол — цис-1,2,3,4-транс-5,6-циклогексангексаол
• Нео-инозитол — цис-1,2,3-транс-4,5,6-циклогексангексаол
• Мио-инозитол — цис-1,2,3,5-транс-4,6-циклогексангексаол
• Муко-инозитол — цис-2,3,5,6-транс-1,4-циклогексангексаол
• Сцилло-инозитол — цис-1,3,5-транс-2,4,6-циклогексангексаол
• L-хиро-инозитол — цис-2,3,5-транс-1,4,6-циклогексангексаол
• D-хиро-инозитол — цис-1,2,5-транс-3,4,6-циклогексангексаол

В своей наиболее стабильной конформации изомер мио-инозитола принимает конформацию стула, которая перемещает максимальное количество гидроксилов в экваториальное положение, где они находятся дальше всего друг от друга. В этой конформации природный миоизомер имеет структуру, в которой пять из шести гидроксилов (первый, третий, четвёртый, пятый и шестой) являются экваториальными, тогда как вторая гидроксильная группа является аксиальной.

мио-	сцилло-	муко-	хиро-
нео-	алло-	эпи-	цис-

Биосинтез

Инозитол синтезируется из глюкозо-6-фосфата (G6P) в два этапа. Сначала G6P изомеризуется ферментом инозитол-3-фосфатсинтазой (например, ISYNA1) в мио-инозитол-1-фосфат, который затем дефосфорилируется ферментом инозитолмонофосфатазой (например, IMPA1) с образованием свободного мио-инозитола. У людей большая часть инозита синтезируется в почках, а затем в яичках, обычно в количестве нескольких граммов в день. На периферическом уровне мио-инозитол превращается в D-хиро-инозитол с помощью специфической эпимеразы. Активность этой эпимеразы зависит от инсулина. Только небольшое количество мио-инозитола превращается в D-хиро-инозитол, и это превращение необратимо.

Инозитол, фосфатидилинозит и некоторые из их моно- и полифосфатов действуют как вторичные посредники в ряде путей внутриклеточной передачи сигнала. Они участвуют в ряде биологических процессов, в том числе:

• Передача сигнала инсулина
• Формирование цитоскелета
• Нервная проводимость ( )
• Контроль концентрации внутриклеточного кальция (Ca2 +)
• Поддержание мембранного потенциала клеток
• Расщепление жиров
• Экспрессия генов

В одном важном семействе путей фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат (PIP2) хранится в клеточных мембранах до тех пор, пока он не будет высвобожден любым из сигнальных белков и не трансформируется в различные вторичные посредники, например диацилглицерин и инозитолтрифосфат .

Фитиновая кислота в растениях

Гексафосфат инозитола, также называемый фитиновой кислотой или IP6, является основной формой хранения фосфора во многих тканях растений, особенно в отрубях и семенах. Фосфор и инозитол в форме фитата обычно не являются биодоступными для нежвачных животных, потому что у этих животных отсутствует пищеварительный фермент фитаза , необходимый для удаления фосфатных групп. Жвачные животные легко переваривают фитат благодаря фитазе, вырабатываемой микроорганизмами желудочного рубца . Более того, фитиновая кислота также хелатирует важные минералы, такие как кальций, магний, железо и цинк, делая их неусвояемыми и способствуя дефициту минералов у людей.

Инозитол пента- (IP5), тетра- (IP4) и трифосфат (IP3) также называют «фитатами».

Противодействие дорожной соли

Когда растения подвергаются воздействию растущих концентраций дорожной соли, клетки растений перестают в должной мере выполнять свои функции и подвергаются апоптозу, что приводит к подавлению роста. Предварительная обработка инозитолом может обратить эти эффекты вспять.

Исследования и клиническое применение

Существуют исследования, когда большие дозы инозитола изучались для лечения депрессии, но нет сведений, является ли это эффективным лечением.

Было обнаружено, что инозитол оказывает умеренное воздействие на пациентов с паническим или обсессивно-компульсивным расстройством.

Инозитол не следует регулярно применять для лечения недоношенных детей, страдающих или находящихся в группе риска респираторного дистресс-синдрома (РДС). Примечательно, что мио-инозитол помогает предотвратить дефекты нервной трубки с особой эффективностью в сочетании с фолиевой кислотой .

Инозитол считается безопасным и эффективным средством лечения синдрома поликистозных яичников (СПКЯ). Он работает за счет повышения чувствительности к инсулину, что помогает улучшить функцию яичников и снизить гиперандрогенизм. Также показано, что он снижает риск метаболических заболеваний у людей с СПКЯ. Кроме того, благодаря своей роли вторичного посредника гормона ФСГ , мио-инозитол эффективен в восстановлении соотношения ФСГ / ЛГ и регуляризации менструального цикла. Роль мио-инозитола в качестве вторичного посредника ФСГ приводит к правильному созреванию фолликула яичника и, следовательно, к более высокому качеству ооцитов . Мио-инозитол, улучшающий качество ооцитов как у женщин с СПКЯ, так и без него, может рассматриваться как один из возможных подходов к увеличению шансов на успех в вспомогательных репродуктивных технологиях. Напротив, D-хиро-инозитол может ухудшать качество ооцитов дозозависимым образом. Высокий уровень DCI, по-видимому, связан с повышенным уровнем инсулина примерно у 70 % женщин с СПКЯ. В других исследованиях напротив отмечается увеличение частоты овуляции на фоне применения Д-хиро-инозитола . Эти данные ещё раз подчеркивают дозозависимое влияние DCI на репродуктивную функцию.

По результатам клинических исследований, соотношение МИ:ДХИ 40:1, не является единственно возможным в клинической практике. Например, при сравнении эффектов применения 2 комбинаций МИ:ДХИ у женщин с СПКЯ, проходящих курс экстракорпорального оплодотворения (n=60). В данном исследовании в течение 12 нед пациентки получали 1100 мг/сут МИ + 300 мг/сут ДХИ (3:1) или 1100 мг/сут МИ + 28 мг/сут ДХИ (40:1). Показатели наступления беременности были значительно выше в группе МИ:ДХИ 3:1, чем в группе 40:1 (65 %, 40:1 — 26 %; р=0,003). Число живорожденных детей также было выше в группе 3:1 (55 %, 40:1 — 15 %; р=0,002). Риск синдрома гиперстимуляции яичников был ниже в группе МИ:ДХИ 3:1 (3,44 %, 40:1 — 18,5 %; тренд р=0,07) . Согласно данным ещё одного европейского исследования, прием мио-инозитола (МИ) и D-хиро-инозитола (D-ХИ) в соотношении 5:1 способствует повышению частоты наступления клинической беременности в результате ВРТ у пациенток с СПКЯ. В исследовании участвовало 149 пациентов в возрасте менее 40 лет с диагнозом СПКЯ и как минимум 1 неудачной попыткой ИКСИ в анамнезе, оценивалась частота беременности в результате ВРТ. Пациентам в 1 группе (n= 58) в течение 3 мес до проведения ИКСИ назначали инозитол (получали МИ и ДХИ в соотношении 5:1) и фолиевую кислоту (400 мкг/сут), в группе 2 (n=91) — только фолиевую кислоту (в той же дозе). Частота клинической беременности, а также число пациенток с отличным и хорошим качеством ооцитов преобладали в группе 1 (p=0,02) .

В связи с этим инсулин стимулирует необратимое превращение мио-инозитола в D-хиро-инозит, вызывая резкое сокращение мио-инозитола. Истощение мио-инозитола особенно вредно для фолликулов яичников, потому что он участвует в передаче сигналов ФСГ, которая нарушается из-за истощения мио-инозитола. Недавние данные свидетельствуют о более быстром улучшении метаболических и гормональных параметров, когда эти два изомера вводятся в их физиологическом соотношении. Плазматическое соотношение мио-инозита и D-хиро-инозитола у здоровых людей составляет 40:1 мио- и D-хиро-инозитола соответственно. Использование соотношения 40:1 показывает ту же эффективность, что и только мио-инозитол, но за более короткое время. Кроме того, физиологическое соотношение не влияет на качество ооцитов.

Использование инозитолов при СПКЯ приобретает все большее значение, и сообщается об эффективности выше 70 %. С другой стороны, около 30 % пациентов могут проявлять резистентность к инозитолу. Новые данные об этиопатогенезе СПКЯ описывают изменение видов и количества каждого штамма, характеризующего нормальную флору желудочно-кишечного тракта. Это изменение может привести к хроническому слабому воспалению и мальабсорбции. Возможное решение может быть представлено комбинацией мио-инозитола и α-лактальбумина. Эта комбинация показывает синергетический эффект в увеличении абсорбции мио-инозитола. Недавнее исследование показало, что комбинация мио-инозитола и α-лактальбумина способна увеличивать содержание мио-инозитола в плазме у пациентов, устойчивых к инозитолу, с относительным улучшением гормональных и метаболических параметров.

Источники в пище

Мио-инозитол естественным образом присутствует в различных пищевых продуктах, хотя в таблицах состава пищевых продуктов не всегда проводится различие между лецитином, относительно биодоступной липидной формой и бионедоступной фитатно-фосфатной формой.

У людей мио-инозитол естественным образом образуется из глюкозы путем ферментативного дефосфорилирования.

Интересные факты

Химико-фармацевтический завод « Инозит » — советская частная компания, основанная в 1927 году, названное именем химического соединения инозит ( инозитол ).

Примечания

Для улучшения этой статьи по химии желательно : Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники , подтверждающие написанное . После исправления проблемы исключите её из списка. Удалите шаблон, если устранены все недостатки.