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Acido 20-idrossieicosatetraenoico

composto chimico
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L'acido 20-idrossiarachidonico o 20-idrossieicosatetraenoico (in sigla dall'inglese 20-HETE ) è un acido grasso con 20 atomi di carbonio, 4 doppi legami in posizione 5=6, 8=9, 11=12, 14=15 e un gruppo ossidrile sostituente in posizione 20.

acido 20-idrossieicosatetraenoico
Acido 20-idrossieicosatetraenoico
Acido 20-idrossieicosatetraenoico
Nome IUPAC
acido (5Z,8Z,11Z,14Z,20S)-20-Idrossicosa-5,8,11,14-tetraenoico
Abbreviazioni
20-HETE, 20-OH-20:4Δ5c,8c,11c,14c
Nomi alternativi
acido 20-idrossiarachidonico
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareC20H32O3
Numero CAS79551-86-3
PubChem5283157
SMILES
C(CCC=CCC=CCC=CCC=CCCCC(=O)O)CCO
Indicazioni di sicurezza

I doppi legami sono tutti in configurazione cis .

Appartiene alla famiglia degli eicosanoidi, metaboliti strutturalmente correlati che condividono un meccanismo comune per l'attivazione delle cellule e un insieme comune di attività biologiche e conseguenti potenziali effetti sulla salute. Gli studi sugli animali e una serie limitata di studi sull'uomo suggeriscono che questa famiglia di metaboliti funga da agente di segnalazione autocrina e paracrina, simile agli ormoni, che contribuisce alla regolazione delle risposte fisiologiche.

Biosintesi modifica

La biosintesi del 20-HETE avviene prevalentemente attraverso reazioni enzimatiche.Il 20-HETE è un prodotto del metabolismo cellulare dell'acido arachidonico (20:0Δ5c,8c,11c,14c) rilasciato dai fosfolipidi per azione della fosfolipasi. Gli enzimi citocromo P450-ω-idrossilasi, nell'uomo, sono ampiamente distribuiti in fegato, rene, cervello, polmone, intestino e vasi sanguigni.[1] Nel sangue il 20-HETE può essere individuato nelle piastrine e nei neutrofili.[2] Nella maggior parte dei tessuti i responsabili delle reazioni enzimatiche sono i sottotipi CYP4A, CYP4F, CYP2U,CYP4Z.[3][4][5][6]

La biosintesi de 20-HETE può essere aumentata da una serie di fattori. Di particolare nota sono androgeni, angiotensina II, endotelina e noradrenalina.[7][8] Quando si somministrano FANS, inibitori della COX-2, oppioidi e furosemide, può aumentare la biosintesi di 20-HETE che invece è inibita dal monossido di azoto, dal monossido di carbonio e dagli anioni superossido.[9]Questi inibitori fisiologici agiscono legandosi all'eme nel citocromo. La sintesi di 20 HETE può essere inibita da analoghi dell'acido arachidonico modificati nel terminale ω, con un triplo legame[10], un gruppo di-bromo o un gruppo solfonato.[11][12]

Effetti sulla salute modifica

Il 20-HETE è un potente vasocostrittore autacoide delle arterie renali, cerebrali e mesenteriche.[9][13][14] Questa vasocostrizione può essere correlata all'ipertensione.[8]

Studi genetici e preclinici suggeriscono che il 20-HETE possa allo stesso modo modulare la pressione sanguigna e contribuire allo sviluppo di ictus e infarti.[15][16]

Il 20-HETE inibisce l'aggregazione delle piastrine umane competendo con l'acido arachidonico per gli enzimi che producono prostaglandina H2 e trombossano A2.[17]

Studi sulle cellule endoteliali delle vene ombelicali umane concludono che il 20-HETE stimola l'adesione delle piastrine al cellule endoteliali. Le azioni endoteliali, piastriniche e pro-coagulazione di 20-HETE possono contribuire alla sua capacità di interrompere il flusso sanguigno nei tessuti.[18]

Alcuni tumori risulterebbero correlati all'espressione di 20-HETE e di alcuni degli enzimi coinvolti nella sua biosintesi: tumore al seno[19][20][21], reni[22], polmone[23], ovaie.[24][25]

Note modifica

  1. ^ Deanna L. Kroetz e Fengyun Xu, Regulation and inhibition of arachidonic acid omega-hydroxylases and 20-HETE formation, in Annual Review of Pharmacology and Toxicology, vol. 45, 2005, pp. 413–438, DOI:10.1146/annurev.pharmtox.45.120403.100045. URL consultato il 20 febbraio 2020.
  2. ^ E. Hill, F. Fitzpatrick e R. C. Murphy, Biological activity and metabolism of 20-hydroxyeicosatetraenoic acid in the human platelet., in British Journal of Pharmacology, vol. 106, n. 2, 1992-06, pp. 267–274, DOI:10.1111/j.1476-5381.1992.tb14327.x. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  3. ^ KEGG REACTION: R07041, su genome.jp. URL consultato il 20 febbraio 2020.
  4. ^ Samuel S. Chuang, Christian Helvig e Mohammed Taimi, CYP2U1, a novel human thymus- and brain-specific cytochrome P450, catalyzes omega- and (omega-1)-hydroxylation of fatty acids, in The Journal of Biological Chemistry, vol. 279, n. 8, 20 febbraio 2004, pp. 6305–6314, DOI:10.1074/jbc.M311830200. URL consultato il 20 febbraio 2020.
  5. ^ James P. Hardwick, Cytochrome P450 omega hydroxylase (CYP4) function in fatty acid metabolism and metabolic diseases, in Biochemical Pharmacology, vol. 75, n. 12, 15 giugno 2008, pp. 2263–2275, DOI:10.1016/j.bcp.2008.03.004. URL consultato il 20 febbraio 2020.
  6. ^ J. Bylund, T. Kunz e K. Valmsen, Cytochromes P450 with bisallylic hydroxylation activity on arachidonic and linoleic acids studied with human recombinant enzymes and with human and rat liver microsomes, in The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, vol. 284, n. 1, 1998-01, pp. 51–60. URL consultato l'8 febbraio 2020.
  7. ^ I. J. Tsai, K. D. Croft e I. B. Puddey, 20-Hydroxyeicosatetraenoic acid synthesis is increased in human neutrophils and platelets by angiotensin II and endothelin-1, in American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology, vol. 300, n. 4, 2011-04, pp. H1194–1200, DOI:10.1152/ajpheart.00733.2010. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  8. ^ a b Cheng-Chia Wu e Michal Laniado Schwartzman, The Role of 20-HETE in Androgen-Mediated Hypertension, in Prostaglandins & other lipid mediators, vol. 96, n. 1-4, 2011-11, pp. 45–53, DOI:10.1016/j.prostaglandins.2011.06.006. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  9. ^ a b Noriyuki Miyata e Richard J. Roman, Role of 20-hydroxyeicosatetraenoic acid (20-HETE) in vascular system, in Journal of Smooth Muscle Research = Nihon Heikatsukin Gakkai Kikanshi, vol. 41, n. 4, 2005-08, pp. 175–193, DOI:10.1540/jsmr.41.175. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  10. ^ S. Shak, N. O. Reich e I. M. Goldstein, Leukotriene B4 omega-hydroxylase in human polymorphonuclear leukocytes. Suicidal inactivation by acetylenic fatty acids, in The Journal of Biological Chemistry, vol. 260, n. 24, 25 ottobre 1985, pp. 13023–13028. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  11. ^ Deanna L. Kroetz e Fengyun Xu, REGULATION AND INHIBITION OF ARACHIDONIC ACID ω-HYDROXYLASES AND 20-HETE FORMATION, in Annual Review of Pharmacology and Toxicology, vol. 45, n. 1, 22 settembre 2005, pp. 413–438, DOI:10.1146/annurev.pharmtox.45.120403.100045. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  12. ^ Fengyun Xu, Wesley O. Straub e Winnie Pak, Antihypertensive effect of mechanism-based inhibition of renal arachidonic acid omega-hydroxylase activity, in American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, vol. 283, n. 3, 2002-09, pp. R710–720, DOI:10.1152/ajpregu.00522.2001. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  13. ^ Samantha L. Hoopes, Victor Garcia e Matthew L. Edin, Vascular Actions of 20-HETE, in Prostaglandins & other lipid mediators, vol. 120, 2015-7, pp. 9–16, DOI:10.1016/j.prostaglandins.2015.03.002. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  14. ^ Peter Toth, Bernadett Rozsa e Zsolt Springo, Isolated human and rat cerebral arteries constrict to increases in flow: role of 20-HETE and TP receptors, in Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism, vol. 31, n. 10, 2011-10, pp. 2096–2105, DOI:10.1038/jcbfm.2011.74. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  15. ^ Zhenyan Fu, Tomohiro Nakayama e Naoyuki Sato, A haplotype of the CYP4F2 gene associated with myocardial infarction in Japanese men, in Molecular Genetics and Metabolism, vol. 96, n. 3, 2009-03, pp. 145–147, DOI:10.1016/j.ymgme.2008.11.161. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  16. ^ Zhenyan Fu, Tomohiro Nakayama e Naoyuki Sato, A haplotype of the CYP4F2 gene is associated with cerebral infarction in Japanese men, in American Journal of Hypertension, vol. 21, n. 11, 2008-11, pp. 1216–1223, DOI:10.1038/ajh.2008.276. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  17. ^ Natalie C. Ward, I.-Jung Tsai e Anne Barden, A single nucleotide polymorphism in the CYP4F2 but not CYP4A11 gene is associated with increased 20-HETE excretion and blood pressure, in Hypertension (Dallas, Tex.: 1979), vol. 51, n. 5, 2008-05, pp. 1393–1398, DOI:10.1161/HYPERTENSIONAHA.107.104463. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  18. ^ V. Capra, M. Bäck e D. J. Angiolillo, Impact of vascular thromboxane prostanoid receptor activation on hemostasis, thrombosis, oxidative stress, and inflammation, in Journal of thrombosis and haemostasis: JTH, vol. 12, n. 2, 2014-02, pp. 126–137, DOI:10.1111/jth.12472. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  19. ^ ANNA ALEXANIAN, BRADLEY MILLER e RICHARD J. ROMAN, 20-HETE-producing Enzymes Are Up-regulated in Human Cancers, in Cancer genomics & proteomics, vol. 9, n. 4, 2012, pp. 163–169. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  20. ^ Thaiz Ferraz Borin, Debora A. P. C. Zuccari e Bruna V. Jardim-Perassi, HET0016, a Selective Inhibitor of 20-HETE Synthesis, Decreases Pro-Angiogenic Factors and Inhibits Growth of Triple Negative Breast Cancer in Mice, in PLoS ONE, vol. 9, n. 12, 30 dicembre 2014, DOI:10.1371/journal.pone.0116247. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  21. ^ Wei Yu, Hongyan Chai e Ying Li, Increased expression of CYP4Z1 promotes tumor angiogenesis and growth in human breast cancer, in Toxicology and applied pharmacology, vol. 264, n. 1, 1º ottobre 2012, pp. 73–83, DOI:10.1016/j.taap.2012.07.019. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  22. ^ Anna Alexanian, Victoriya A. Rufanova e Bradley Miller, Down-regulation of 20-HETE Synthesis and Signaling Inhibits Renal Adenocarcinoma Cell Proliferation and Tumor Growth, in Anticancer research, vol. 29, n. 10, 2009-10, pp. 3819–3824. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  23. ^ Wei Yu, Li Chen e Yu-Qing Yang, Cytochrome P450 ω-hydroxylase promotes angiogenesis and metastasis by upregulation of VEGF and MMP-9 in non-small cell lung cancer, in Cancer chemotherapy and pharmacology, vol. 68, n. 3, 2011-9, DOI:10.1007/s00280-010-1521-8. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  24. ^ Diane Downie, Morag C. E. McFadyen e Patrick H. Rooney, Profiling cytochrome P450 expression in ovarian cancer: identification of prognostic markers, in Clinical Cancer Research: An Official Journal of the American Association for Cancer Research, vol. 11, n. 20, 15 ottobre 2005, pp. 7369–7375, DOI:10.1158/1078-0432.CCR-05-0466. URL consultato il 21 febbraio 2020.
  25. ^ Anna Alexanian e Andrey Sorokin, Targeting 20-HETE producing enzymes in cancer – rationale, pharmacology, and clinical potential, in OncoTargets and therapy, vol. 6, 26 marzo 2013, pp. 243–255, DOI:10.2147/OTT.S31586. URL consultato il 21 febbraio 2020.

Voci correlate modifica

  Portale Chimica: il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia
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