Витамин С, пищевые источники, суточная потребность, биохимические функции, характерные признаки недостаточности.

Источники

Свежие овощи и фрукты (по убыванию количества): шиповник, смородина, клюква, брусника, перец сладкий, укроп, капуста, земляника, клубника, апельсины, лимоны, малина.

При составлении рациона необходимо учитывать реальные условия. Например, несмотря на высочайшее содержание аскорбиновой кислоты в шиповнике (около 500 мг на 100 г свежей ягоды), на практике он несущественный источник, т.к. мало кто ест свежий шиповник как таковой, а при температурной обработке, длительном хранении и на свету большая часть витамина разрушается. Такая же ситуация с лимонами (400 мг на 100 г, один лимон среднего размера) и 1 долька в кружке горячего чая), различной зеленью, вареньем из ягод.

Суточная потребность

· младенцы – 30-35 мг,

· дети от 1 до 10 лет – 35-50 мг

· подростки и взрослые – 50-100 мг.

Строение

Витамин является производным глюкозы. Его синтез осуществляют все организмы, кроме приматов и морских свинок.

Строение аскорбиновой кислоты

Биохимические функции

Витамин С не является коферментом в привычном понимании. Он используется как донор электронов, например, для восстановления ионов металлов (железо, медь), входящих в состав активного центра оксидоредуктаз, после осуществления ферментом своей реакции.

Окисление аскорбиновой кислоты в биохимической реакции

1. Реакции гидроксилирования: · пролина и лизина в их гидроксиформы при "созревании" коллагена, · при синтезе гиалуроновой кислоты

· при синтезе гормонов надпочечников (кортикостероидов и катехоламинов) и тиреоидных гормонов,

Пример реакции с участием аскорбиновой кислоты · при синтезе биогенного амина нейромедиатора серотонина, · при синтезе карнитина (витаминоподобное вещество Вт), необходимого для окисления жирных кислот.

2. Восстановление неорганического иона железа Fe3+ в ион Fe2+ в кишечнике для улучшения всасывания и в крови (высвобождение из связи с трансферрином).

3. Участие в иммунных реакциях:

· повышает продукцию защитных белков нейтрофилов,

· высокие дозы витамина стимулируют бактерицидную активность и миграцию нейтрофилов.

Видимо, именно данная функция повышает потребность организма в аскорбиновой кислоте при простудных и инфекционных заболеваниях до 1,0-1,5 г.

4. Антиоксидантная роль сводится к: · восстановлению окисленного витамина Е,

· лимитирование свободнорадикальных реакций благодаря взаимодействию с супероксид-анион-радикалом, гидроксил-радикалом, синглетным кислородом,

· снижает окисление липопротеинов в плазме крови и, таким образом, оказывает антиатерогенный эффект.

Показано, что прием аскорбиновой кислоты в дозе 300 мг/сут понижает риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний на 30%.

Гиповитаминоз С

Причина

Пищевая недостаточность, тепловая обработка пищи (потери от 50 до 80%), длительное хранение продуктов (каждые 2-3 месяца количество витамина сокращается наполовину).

В весенне-зимний период дефицит витамина захватывает, в зависимости от региона, 25-75% населения России.

Клиническая картина

Так как особенно интенсивно аскорбиновая кислота накапливается в надпочечниках и тимусе, то ряд симптомов связана со сниженной функцией этих органов. Отмечается нарушение иммунитета, особенно легочного, развивается общая слабость, быстрая утомляемость, похудание, одышка, боли в сердце, отек нижних конечностей. У мужчин происходит слипание сперматозоидов и возникает бесплодие. Снижается всасываемость железа в кишечнике, что вызывает снижение синтеза гема и гемоглобина и железодефицитную анемию. Уменьшается активность фолиевой кислоты – это приводит к мегалобластической анемии.

У детей дефицит аскорбиновой кислоты приводит к болезни Меллера-Барлоу, проявляющуюся в поражении костей: разрастание и минерализация хряща, торможение рассасывания хряща, корытовидное западение грудины, искривление длинных трубчатых костей ног, выступающие четкообразные концы ребер. Цинготные четки, в отличие от рахитических, болезненны.

Полное отсутствие витамина приводит к цинге – самому известному проявлению недостаточности аскорбиновой кислоты. При этом наблюдается нарушение синтеза коллагена, гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата, что приводит к поражению соединительной ткани, ломкости и проницаемости капилляров и к ухудшению заживления ран. Сопровождается дегенерацией одонтобластов и остеобластов, ухудшается состояние зубов.

Все животные способны синтезировать витамин С самостоятельно, только приматы и морские свинки утратили эту способность и должны получать аскорбиновую кислоту с пищей.

Лекарственные формы

Аскорбиновая кислота чистая или с глюкозой. Аскорутин (в комплексе с биофлавоноидом рутином).

Витамин С (аскорбиновая кислота) необходим для образования гидроксипролина и гидроксилизина, являющихся структурными компонентами коллагена. Эта роль витамина реализуется в процессе аскорбатзависимого гидроксилирования, которое протекает в мембранах эндоплазматического ретикулума. При этом один атом присоединяемой молекулы кислорода используется для окисления пролина в гидроксипролин, 25 а второй - для окисления a–кетоглутарата в сукцинат. Для этой реакции необходим фермент - пролингидроксилаза, содержащий в составе простетической группы Fe2+, которое восстанавливается из Fe3+ при непосредственном участии аскорбата (рис. 11). Пролин пролингидроксилаза Гидроксипролин RH ROH О = O a-кетоглутарат сукцинат + СО2 + Рис.11. Аскорбатзависимое гидроксилирование пролина Помимо этого витамин С участвует в синтезе гликозаминогликанов и протеогликанов, в частности хондроитинсульфатов, гиалуроновой кислоты. Поэтому при недостатке витамина С у человека развивается цинга (скорбут), сопровождающаяся поражением соединительной ткани. При этом нарушается образование хондроитинсульфатов и коллагена, повышается проницаемость и ломкость капилляров, что служит причиной появления мелкоточечных кровоизлияний – петехий. Наблюдаются кровоизлияния во внутренние органы и слизистые оболочки, возникает кровоточивость десен. Дегенеративные изменения со стороны остео- и одонтобластов приводят к расшатыванию и выпадению зубов, а также появлению болезненности костей. С витамином С тесно связан витамин Р (витамин проницаемости, цитрин). Он стабилизирует основное вещество межклеточного матрикса, ингибируя активность гиалуронидазы и тем самым препятствует деполимеризации гиалуроновой кислоты. Помимо этого этот витамин предохраняет витамин С от окисления, увеличивает депонирование аскорбиновой кислоты и уменьшает её элиминацию.

 7. Фибронектин, строение, функция, лиганды, места связывания. Рецептор к фибронектину.

Фибронектин.

Фибронектин - один из ключевых белков межклеточного матрикса, неколлагеновый структурный гликопротеин, синтезируемый и выделяемый в межклеточное пространство многими клетками. Он построен из двух идентичных полипептидных цепей, соединённых дисульфидными мостиками у своих С-концов. Полипептидная цепь фибронектина содержит 7-8 доменов, на каждом из которых расположены специфические центры для связывания разных веществ. Фибронектин может связывать коллаген, протеогликаны, гиалуроновую кислоту, углеводы плазматических мембран, гепарин, фермент трансглутаминазу. Благодаря своей структуре фибронектин может выполнять интегрирующую роль в организации

межклеточного вещества, а также способствовать адгезии клеток. Существует несколько форм фибронектина, которые синтезируются разными клетками. Растворимый, или плазменный, фибронектин синтезируется гепатоцитами. Нерастворимый, или тканевый фибронектин синтезируется в основном фибробластами или эндотелиоцитами, глиоцитами и эпителиальными клетками. Обе формы фибронектина вовлекаются в разнообразные процессы: способствуют адгезии и распространению эпителиальных и мезенхимальных клеток, стимулируют пролиферацию и миграцию эмбриональных и опухолевых клеток, контролируют дифференцировку и поддержание цитоскелета клеток, активно участвуют в воспалительных и репаративных процессах. Это связано с тем, что каждая субъединица фибронектина содержит последовательность Арг-Гли-Асп (RGD), с помощью которой он может присоединяться к клеточным рецепторам (интегринам). Эти рецепторы опосредованно взаимодействуют с актиновыми микрофиламентами, которые находятся в цитозоле. В этом процессе участвуют так называемые белки прикрепления (от англ. attach - прикреплять proteins): талин, винкулин, α-актинин. С помощью таких белок-белковых взаимодействий информация может передаваться из межклеточного матрикса внутрь клетки, а также в обратном направлении - из клетки наружу, таким образом влияя на протекающие в клетке процессы. Известно также, что фибронектин участвует в миграции клеток, которые могут присоединяться к его RGD-участкам, и, таким образом, фибронектин как бы помогает им перемещаться в межклеточном матриксе. В межклеточном матриксе, окружающем трансформированные (или опухолевые) клетки, количество фибронектина заметно снижено, что может быть одной из причин появления метастазов.

Интегрины - рецепторы клеток к фибронектину и ламинину

Механизм взаимодействия мембраны клетки с межклеточным матриксом и цитоскелетом через трансмембранные интегриновые рецепторы. Интегрины состоят из α- и β-субъединицы. Специфичность связывания интегрина зависит от комбинаций субъединиц и внеклеточного окружения. Имеется 11 α-субъединиц и 4 β-субъединиц фибронектина.