ФИ – фосфоинозитиды
Свыше ста лет назад ученые открыли инозитол, а несколько позже исследователи обнаружили, что данное вещество является составляющей целого семейства фосфолипидов, получившее название фосфоинозитиды. В 1955 г. супругами Hokins было обнаружено, что содержащие инозитол липиды принимают участие в рецептор-стимулированном обмене фосфора в организме.
Рис. 1. Роль фосфоинозитидов как вторичных мессенджеров в регуляции внутриклеточного обмена Ca2+
Активное внимание к фосфоинозитидам возродилось в 80-х годах 20-го столетия, когда было установлено, что фосфоинозитиды участвуют во внутриклеточной сигнализации, производя такие универсальные низкомолекулярные регуляторы, как 1,2-диацилглицерол и инозитол 1,4,5-трифосфата. Первым регулируется ферментная активность семейства протеинкиназы С, а второй квантовым образом мобилизует выброс иона Са2+ из внутриклеточного депо немитохондриального происхождения, в основном эндоплазматического ретикулума.
Со временем было установлено, что инозитол-содержащее вещество участвует в функционировании множества механизмов в клетках растений и животных. На сегодняшний день метаболизм фосфоинозитидов изучен достаточно основательно, хотя «белые пятна» в нем еще остаются. В частности продолжаются исследования биологической роли инозитол-6-фосфата (IP6).
Установлено, что общий предшественник всего семейства инозитол-фосфатов, в том числе IP6 – циклический шестиуглеродный спирт инозитол, более известен под наименованием витамин В8. Обнаруженный в мышцах инозитол имеет формулу С6Н12О6. В чистом виде инозитол получили в 1928 году. Вещество являло собой белый, лишенный запаха кристаллический порошок, плохо растворимый в спирте, нерастворимый в органической среде и хорошо растворимый в воде. Инозитол негигроскопичен, не разрушается на открытом воздухе и под солнечными лучами.
В 90-х годах были открыты антираковые свойства IP6. Опыты на животных показали, что благодаря инозитолу уменьшается рост трансплантированных мышиных фибросарком, увеличивается выживание животных с опухолями, уменьшается число метастазов в лёгкие, предотвращается и ингибирует карцинома молочной железы, кишечника и простаты. Данные результаты позволили рассматривать IP6 как важный элемент при дополнительной химиотерапии. Ингибируя рост раковой клетки, инозитол побуждает ее к дифференцировке. Скорее всего, антираковые свойства IP6 связаны с его антиоксидантными и минерал-связывающими качествами. В частности установлено, что антиканцерогенное действие пшеничных отрубей и соевых бобов связано со значительным присутствием в них инозитола.
В ходе исследования влияния фитиновой кислоты на ингибирование перекисного, как миоглобин-, так и железо-зависимого окисления липидов, которое оказалось весьма эффективным, была предположена вероятность терапевтического применения IP6 при лечении реперфузионных и ишемических повреждений миокарда в качестве антиоксиданта нетоксического характера. Инозитол является важнейшим противником кальция, способного активно накапливаться в стенках аорты в случае избыточного употребления. В этом плане другие антагонисты кальция уступают IP6.
IP6 имеет свойство уменьшать количество эритролейкемийных клеток (К-562) до 19 – 36%, способствуя одновременно синтезу гемоглобина. Благотворное влияние на функцию миокарда оказывает увеличение транспорта кислорода, чему способствуют нагруженные IP6 эритроциты. При концентрации менее 6 мм. фитиновая кислота способна ингибировать образование почечных камней.
Не смотря на то, что число посвященных IP6 ежегодных публикаций растет, его назначение, как в живой природе, так и в человеческом организме до конца не изучено. Ключевая роль содержащих инозитол липидов в процессах сигнальных регуляций клеточной функции относит данные вещества к ряду приоритетнейших объектов исследований. В области фосфоинозитидного метаболизма содержится еще достаточно много неразгаданного. В частности, это установление причин зависимости количества фосфоинозитидов в крови от этапа ракового заболевания, особенности содержащих инозитол гликосфинголипидов и таких, сравнительно новых типов инозитол-полифосфатов, как PP-IP5 и PP-IP4, в которых содержатся пирофосфатные группы.
Исходя из вышесказанного, имеются все основания предположить, что дальнейшее изучение особенностей фосфоинозитидов вполне способно привести к новым открытиям в области понимания регуляции и физиологии метаболизма.