Acid arachidonic

Đặc điểm của Axit arachidonic là gì?

Axit arachidonic (ARA) là một axit béo không bão hòa đa quan trọng, đóng vai trò tiền chất trong việc tổng hợp nhiều chất hoạt tính sinh học như prostaglandin, leukotriene và yếu tố hoạt hóa tiểu cầu. Các chất này tham gia vào nhiều chức năng sinh lý quan trọng, bao gồm điều chỉnh phản ứng miễn dịch, duy trì ổn định mạch máu, và hỗ trợ quá trình kết tập tiểu cầu.

ARA xuất hiện trong mỡ động vật, cơ thể con người, cũng như ở gan, não và các cơ quan tuyến. Nó là thành phần cấu tạo nên phosphatide ở động vật và được tạo thành từ quá trình chuyển hóa axit linoleic hấp thụ qua chế độ ăn. Nguồn thực phẩm giàu axit arachidonic bao gồm gia cầm, nội tạng động vật, thịt, cá, hải sản và trứng.

Công thức hóa học

C₂₀H₃₂O₂

Axit arachidonic là một axit béo không bão hòa đa có chuỗi dài, thuộc nhóm axit béo C₂₀, với bốn liên kết đôi (Z) tại các vị trí 5, 8, 11 và 14.

Danh pháp quốc tế (IUPAC)

(5Z, 8Z, 11Z, 14Z)-icosa-5,8,11,14-tetraenoic acid

Trọng lượng phân tử

304,5 g/mol

Tính chất vật lý

Axit arachidonic thường tồn tại dưới dạng chất lỏng

Điểm sôi: 170 °C (ở áp suất 0,15 mmHg)

Điểm nóng chảy: -49,5 °C

Áp suất hơi: 0,00000015 mmHg

LogP: 6,98

Dạng bào chế

Axit Arachidonic được sử dụng phổ biến nhất trong sữa công thức.

Axit arachidonic có tác dụng gì?

Cơ chế tác dụng

Axit arachidonic tự do có tác dụng điều chỉnh hoạt động của các kênh ion, một số thụ thể, và enzyme thông qua việc kích hoạt hoặc ức chế. Nhờ đó, ARA đóng vai trò thiết yếu trong chức năng bình thường của não và cơ, cũng như bảo vệ cơ thể chống lại các nhiễm trùng do ký sinh trùng Schistosoma mansoni và S. haematobium. Ngoài ra, ARA còn liên quan đến sự hình thành, phát triển và di căn của khối u.

Trong tế bào, ARA có thể bị oxy hóa để tạo ra các chất chuyển hóa tham gia vào quá trình viêm. Mặc dù các chất này không khởi đầu phản ứng viêm, chúng đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết tình trạng viêm và thúc đẩy quá trình chữa lành vết thương.

Bên cạnh đó, các dẫn xuất không phụ thuộc vào quá trình oxy hóa của ARA, như endocannabinoid, đặc biệt quan trọng đối với chức năng của não. Chúng tham gia vào các cơ chế điều chỉnh tín hiệu, thúc đẩy hành vi, điều hòa cảm xúc, phản ứng với căng thẳng, cảm nhận đau và cân bằng năng lượng.

ARA tự do và các chất chuyển hóa của nó cũng góp phần thúc đẩy và điều hòa phản ứng miễn dịch loại 2, có vai trò thiết yếu trong việc chống lại ký sinh trùng và các tác nhân gây dị ứng. Điều này được thực hiện trực tiếp thông qua tác động lên các tế bào bạch cầu ái toan, bạch cầu ái kiềm và tế bào mast, hoặc gián tiếp thông qua việc liên kết với các thụ thể đặc hiệu trên tế bào lympho bẩm sinh.

Dược động học

Trong tế bào, Axit arachidonic được liên kết dưới dạng este hóa tại mặt trong của màng tế bào. Quá trình thủy phân bởi enzyme phospholipase A2 (PLA2) giải phóng ARA thành dạng tự do, sau đó ARA tiếp tục được chuyển hóa bởi các enzyme cyclooxygenase (COX), lipoxygenase (LOX), và cytochrome P450 (CYP). Các quá trình này tạo ra một loạt chất trung gian có hoạt tính sinh học, bao gồm: Prostaglandin và thromboxane (prostanoid), Leukotriene (LT), Axit epoxyeicosatrienoic (EET), Axit dihydroxyeicosatetraenoic (diHETE), Axit eicosatetraenoic (ETE), Lipoxin (LX).

Nhiều chất trung gian này đã được nghiên cứu như các mục tiêu tiềm năng để phòng ngừa và điều trị các bệnh tim mạch (CVD), ung thư, và các bệnh lý viêm nhiễm.

Ứng dụng trong y học

Axit arachidonic (ARA) được sử dụng phổ biến nhất trong sữa công thức dành cho trẻ sơ sinh. Trong sữa mẹ, ARA cùng với axit docosahexaenoic chiếm một lượng đáng kể trong các axit béo chuỗi dài không bão hòa (LCPUFA). Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hai axit béo này đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ sự phát triển thần kinh ở trẻ sơ sinh, đặc biệt là ở trẻ sinh non hoặc trẻ có hoàn cảnh kém thuận lợi.

Việc bổ sung ARA vào sữa công thức đã được chứng minh là cần thiết để đảm bảo sự phát triển toàn diện cho trẻ sơ sinh. Ngoài ra, các nghiên cứu đang xem xét việc sử dụng ARA trong các sản phẩm bổ sung cho phụ nữ mang thai và bà mẹ đang cho con bú để cải thiện sức khỏe của cả mẹ và bé. Bổ sung LCPUFA cũng được kỳ vọng có lợi cho những người mắc các rối loạn liên quan đến mất cân bằng axit béo, mặc dù các ứng dụng cụ thể vẫn đang được nghiên cứu.

ARA cũng được chứng minh là có lợi trong việc cải thiện chức năng nhận thức ở người cao tuổi. Ngoài ra, ARA có khả năng điều chỉnh tính kích thích của tế bào thần kinh thông qua tác động lên kênh ion, giúp giảm nguy cơ động kinh và loạn nhịp tim.

ARA được phát hiện có khả năng tiêu diệt sán máng (Schistosoma), đặc biệt là ở các giai đoạn ấu trùng và trưởng thành. Thử nghiệm trên chuột và người cho thấy ARA kết hợp với thuốc praziquantel (PZQ) đạt hiệu quả cao trong việc điều trị nhiễm Schistosoma, đặc biệt ở trẻ em sống trong khu vực lưu hành bệnh.

Tiềm năng trong điều trị ung thư: Nhiều nghiên cứu đã chứng minh khả năng diệt tế bào ung thư của ARA, đặc biệt là ARA tự do không este hóa. ARA có thể gây chết tế bào ung thư thông qua cơ chế peroxy hóa lipid màng tế bào, mất màng ty thể, và tích lũy các gốc tự do. Các nghiên cứu cũng ghi nhận tác dụng ức chế sự phát triển của các tế bào ung thư tuyến tiền liệt, ung thư dạ dày, và ung thư ruột kết nhờ khả năng kích hoạt apoptosis (chết tế bào theo chương trình).

Axit arachidonic là một axit béo thiết yếu, cần được bổ sung đặc biệt cho phụ nữ mang thai, trẻ sơ sinh, trẻ nhỏ, và người cao tuổi, nhằm hỗ trợ sự phát triển và hoạt động tối ưu của hệ thần kinh, cơ xương, và hệ miễn dịch. Với khả năng thúc đẩy các phản ứng miễn dịch chống lại ký sinh trùng và khối u, ARA có tiềm năng trở thành một hợp chất quan trọng trong điều trị các bệnh lý liên quan.

Nghiên cứu mới trong y học về Axit arachidonic

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm kiểm tra tác dụng của việc bổ sung ARA đối với phản ứng thích nghi cơ bắp tức thời ở những người tập luyện sức bền.

Tiến hành: Nghiên cứu được tiến hành dưới dạng thử nghiệm mù đôi, đối chứng ngẫu nhiên, với sự tham gia của 19 người đàn ông có ít nhất một năm kinh nghiệm tập luyện sức bền. Các đối tượng được chia ngẫu nhiên thành hai nhóm: một nhóm bổ sung 1,5 g ARA mỗi ngày và một nhóm dùng giả dược (hỗn hợp dầu ngô và đậu nành) trong 4 tuần.

Sau giai đoạn bổ sung, các đối tượng thực hiện bài tập kháng lực gồm 8 hiệp ép chân và duỗi chân, sử dụng mức tải tối đa tương ứng với 80% của 1 lần lặp lại tối đa. Sinh thiết cơ bắp từ cơ vastus lateralis được thực hiện tại 5 thời điểm: trước bài tập, ngay sau khi tập, và sau 2, 4, và 48 giờ phục hồi. Quá trình tổng hợp protein cơ (MPS) được đo lường bằng cách sử dụng kỹ thuật truyền đồng vị ổn định.

Ngoài ra, các thông số về tín hiệu mTOR được phân tích thông qua mức độ phosphoryl hóa. RNA tiền ribosome 45S và mật độ tế bào vệ tinh dương tính với phân tử kết dính tế bào thần kinh (NCAM) trên mỗi sợi cơ cũng được đánh giá để làm rõ các tác động lâu dài của ARA.

Kết quả: MPS và tín hiệu mTOR: Không có sự khác biệt đáng kể về MPS giữa nhóm ARA và nhóm giả dược trong giai đoạn phục hồi 4 giờ sau bài tập (P = 0,212). Cả hai nhóm đều cho thấy sự phosphoryl hóa đáng kể của p70 S6 kinase và protein ribosome S6 sau khi tập (P < 0,05), nhưng không có khác biệt giữa hai nhóm.

Sinh tổng hợp ribosome: RNA tiền ribosome 45S tăng đáng kể ở nhóm ARA sau 48 giờ phục hồi (P = 0,012), trong khi không có sự thay đổi ở nhóm giả dược.

Tế bào vệ tinh: Số lượng tế bào vệ tinh dương tính với NCAM trên mỗi sợi cơ tăng lên sau 48 giờ ở cả hai nhóm (P = 0,013), nhưng không có sự khác biệt đáng kể giữa nhóm ARA và giả dược (P = 0,331).

Kết luận: Việc bổ sung ARA trong 4 tuần không làm thay đổi phản ứng đồng hóa cấp tính (MPS hoặc tín hiệu mTOR) đối với bài tập sức bền ở những người đàn ông đã được đào tạo. Tuy nhiên, sau 48 giờ phục hồi, nhóm ARA cho thấy sự gia tăng đáng kể trong sinh tổng hợp ribosome, cho thấy tiềm năng cải thiện khả năng thích nghi lâu dài của cơ bắp với bài tập.