Keto Isoleucine

Keto Isoleucine là 1 hoạt chất tương tự của acid amin Isoleucine được sử dụng để điều trị bệnh Urê huyết, cung cấp các axit amin thiết yếu cho bệnh thận hư và làm giảm sự hấp thu nitơ amin. Trong bài viết này, Trung Tâm Thuốc Central Pharmacy xin gửi đến bạn đọc thông tin về Keto Isoleucine.

1 Tổng quan về Keto Isoleucine

1.1 Keto Isoleucine là hợp chất gì?

Keto Isoleucine hay Axit (3S)-3-Methyl-2-oxopentanoic là một axit keto, là một chất chuyển hóa bất thường phát sinh từ sự phân hủy không hoàn toàn của các axit amin chuỗi nhánh. 

Là một chất tạo axit và gây độc thần kinh; gây tổn thương tế bào thần kinh và mô thần kinh.

1.2 Tên gọi và danh pháp

Tên IUPAC: Axit (3S)-3-Metyl-2-oxopentanoic

Mã CAS: 24809-08-3 

Tên gọi khác: Alpha-Keto-isoleucin; Axit (3S)-3-Metyl-2-oxopentanoic; 24809-08-3; Axit pentanoic, 3-metyl-2-oxo-, (3S)-L-2-Keto-3-methylvalat,...

1.3 Cấu tạo hóa học 

CTCT: C6H10O3

Trọng lượng phân tử: 130,14 g/mol

Axit (S)-3-metyl-2-oxovaleric là đồng phân (S)-enantome của axit 3-metyl-2-oxovaleric . Nó là một axit liên hợp của (S)-3-metyl-2-oxovalat . Nó là một chất đồng phân của axit (R)-3-methyl-2-oxovaleric .

Là chất rắn màu trắng; có độ hòa tan trong nước : 915,5 mg/mL

2 Vai trò sinh hóa của Alpha-Keto-isoleucin 

2.1 Sản phẩm trao đổi chất và dự trữ năng lượng 

Alpha-Keto-isoleucin là một chất chuyển hóa acid amin trong cơ thể; tồn tâij với 1 lượng nhỏ trong máu; dịch não tủy, bên trong các mô tuyến tiền liệt. Các phân tử này qua được nhau thai; được bài xuất ra ngoài theo phân và nước tiểu.

Alpha-Keto-isoleucin là sản phẩm thoái hóa của các acid amin chuỗi bên; bao gồmValine, Leucine và Isoleucine.

Đồng thời nó là nguyên liệu trong quá trình tổng hợp Isoleucin và Leucine trong cơ thể; nguyên liệu thứ cấp trong con đường tổng hợp Valine và L-Leucine từ Pyruvate 

2.2 Là sản phẩm bất thường do rối loạn chuyển hóa 

Alpha-Keto-isoleucin được tạo thành và tăng cao bất thường khi cơ thể xảy ra rối loạn chuyển hóa do thiếu hụt các enzym phản ứng hoặc mất cân bằng hóa sinh và bất thường cơ thể; thường gặp trong các trường hợp:

Thiếu hụt enzym chuyển hóa: Beta-Ketothiolase ; 2-Methyl-3-hydroxybutryl-CoA Dehydrogenase; 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA Lyase;  3-Methylcrotonyl-CoA Carboxylase Loại I; Methylmalonate Semialdehyde Dehydrogenase

Bất thường nước tiểu: tình trạng Axit niệu 3-Hydroxyisobutyric; Axit methylmalonic niệu; Axit niệu isovaleric  niệu;...

Bệnh lý: Bệnh siro niệu; Ung thư đại trực tràng; Viêm thực quản tăng bạch cầu ái toan;...

2.3 Bệnh siro niệu (Maple syrup urine disease - MSUD)

Bệnh siro niệu là 1 bệnh chuyển hóa do thiếu phức hợp alpha-keto acid dehydrogenase chuỗi nhánh (BCKDC), dẫn đến sự tích tụ các axit amin chuỗi nhánh (leucine, isoleucine và valine) và các sản phẩm phụ độc hại của chúng (ketoaxit) trong máu và nước tiểu.

Các triệu chứng của siro niệu thường xuất hiện ở giai đoạn trứng nước và dẫn đến tổn thương não nghiêm trọng nếu không được điều trị.

Nó cũng có thể xuất hiện muộn hơn tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng của bệnh.

Nếu không được điều trị ở người lớn tuổi, trong thời kỳ khủng hoảng trao đổi chất, các triệu chứng của tình trạng này bao gồm hành vi và tâm trạng không phù hợp, cực đoan hoặc thất thường, ảo giác, chán ăn, sụt cân, thiếu máu, tiêu chảy, nôn mửa, mất nước, thờ ơ, tăng trương lực dao động và hạ huyết áp. , mất điều hòa, co giật, hạ đường huyết, nhiễm toan ceto, opisthotonus, viêm tụy, suy giảm thần kinh nhanh và hôn mê.

Khi mắc bệnh, nồng độ ketoaxit chuỗi nhánh trong não có thể tăng gấp 10 đến 20 lần. Điều này dẫn đến sự suy giảm glutamate và do đó làm giảm nồng độ glutamine trong não, aspartate, alanine và các axit amin khác. Kết quả gây ra nhiễm toan chuyển hóa.

Nhiễm toan thường xảy ra khi pH động mạch giảm xuống dưới 7,35. Ở trẻ sơ sinh bị nhiễm toan, các triệu chứng ban đầu bao gồm bú kém, nôn mửa, chán ăn, trương lực cơ yếu (hạ huyết áp) và thiếu năng lượng (hôn mê).

Nhiễm toan kéo dài có thể tiến triển thành các bất thường về tim, gan và thận, co giật, hôn mê và có thể tử vong. 

3 Ứng dụng của Alpha-Keto-isoleucin

3.1 Xét nghiệm chẩn đoàn bệnh

Ở người trưởng thành bình thường, nồng độ Alpha-Keto-isoleucin trong huyết tương là 18,0 (8,0-31,0) uM và trong dịch não tủy là 2,0 +/- 2,0 u; nồng độ trong nước tiểu dưới định lượng (Âm tính) 

Nồng độ này tăng lên khi có các bất thường trong chuyển hóa acid amin chuỗi nhánh; đặc biệt cao trong trường hợp siro niệu, cụ thể:

Trong máu: 142.0 (133.0-151.0) uM

Nước tiểu: 209,0 (174,0-244,0) creatinine umol/mmol

Trong dịch não tủy: 

3.2 Ứng dụng trong điều trị

3.2.1 Cung cấp dinh dưỡng trong suy thận mạn

Hỗn hợp axit amin thiết yếu và axit keto là loại bổ sung được sử dụng nhiều nhất ở bệnh nhân CKD đang áp dụng chế độ ăn hạn chế protein bắt buộc, với mục đích giảm gánh nặng độc tố niệu nhằm giảm độc tính niệu và trì hoãn nhu cầu lọc máu 

Giúp đảm bảo cung cấp đầy đủ axit amin thiết yếu cần thiết cho nhu cầu cơ thể; ngăn ngừa suy dinh dưỡng ở bệnh nhân suy thận. 

3.2.2 Điều trị tăng ure huyết nghiêm trọng

Các chất tương tự alpha keto của valine, leucine, isoleucine, Methionine, phenylalanine, và (trong một trường hợp) tryptophan và histidine, cùng với các axit amin thiết yếu còn lại, được dùng bằng đường uống cho bệnh nhân mắc bệnh urê huyết mãn tính nặng

Liều lượng axit keto thay đổi từ 6 đến 14 g mỗi ngày, với mục địch giảm nồng độ ure; ngăn ngừa phản ứng tạo ra nito ure trong cơ thể; tuy nhiên không cho nhiều cải thiện trong trường hợp quá nghiêm trọng.

3.2.3 Điều trị thiếu hụt Carbamyl Phosphate Synthetase

Các chất tương tự a-Keto của các axit amin thiết yếu đã được chứng minh là có khả năng dự trữ nitơ bằng cách giảm sự hình thành urê; do đó, chúng được dùng cho bệnh nhân này với hy vọng làm giảm tình trạng tăng amoniac máu và cải thiện khả năng dung nạp protein. 

Việc bổ sung axit keto bằng đường uống làm giảm amoniac và alanine trong huyết tương xuống mức bình thường hoặc gần mức bình thường. Tần suất các cơn co giật, nôn mửa và hôn mê giảm dần. Nitơ trong nước tiểu giảm, cho thấy cân bằng nitơ được cải thiện

4 Các sản phẩm có chứa Alpha-Keto-isoleucin

Alpha-Keto-isoleucin thường có trong hỗn hợp các acid amin và chất chuyển hóa keto của nó; có tác dụng cung cấp dinh dưỡng năng lượng hay hỗ trợ bệnh tật ở người

5 Tài liệu tham khảo 

1. Mark Batshaw, M.D và cộng sự (Ngày đăng: năm 1975). Treatment of Carbamyl Phosphate Synthetase Deficiency with Keto Analogues of Essential Amino Acids, NEJM. Truy cập ngày 18 tháng 10 năm 2023. 

2. Cupisti A, Bolasco P (Ngày đăng: tháng 12 năm 2016). Keto-analogues and essential aminoacids and other supplements in the conservative management of chronic kidney disease, europepmc. Truy cập ngày 17 tháng 10 năm 2023.  

3. Mackenzie Walser và cộng sự (Năm 1973). The Effect of Keto-analogues of Essential Amino Acids in Severe Chronic Uremia,JIC. Truy cập ngày 17 tháng 10 năm 2023.  

4. Wishart DS, Tzur D, Knox C, và cộng sự (Ngày cập nhập: ngày 21 tháng 02 năm 2023). 3-Methyl-2-oxovaleric acid (HMDB0000491), HMDB: The Human Metabolome Database. Truy cập ngày 17 tháng 10 năm 2023.