Co to jest utlenianie alfa?
Utlenianie alfa lub utlenianie α to nazwa przypisywana enzymatycznemu skróceniu pochodnych kwasów tłuszczowych, które zawierają grupę metylową (CH3 -) przyłączoną do atomu węgla zlokalizowanego beta (β) do grupy karboksylanowej (-COO-). Tylko jeden z serii procesów, utlenianie alfa, polega na metabolizowaniu określonych kwasów tłuszczowych w peroksysomach komórek eukariotycznych. Nieodpowiednie utlenianie alfa w organizmie człowieka prowadzi do poważnego nagromadzenia kwasu fitanowego, który jest ściśle związany z chorobą Refsum. Wiadomo, że to zaburzenie genetyczne powoduje szereg zaburzeń, z których wiele nie zagraża życiu. Większość przypadków choroby Refsum jest związana z mutacjami w genie PHYH.
Strukturalnie oryginalny karboksylan jest połączony z koenzymem A i można go wyciągnąć ··· CH2CH (Me) CH2-COO- (CoA) lub fitanoilo-CoA, gdzie struktura koenzymu nie jest zapisana, a CH3 dołączony do atomu węgla β jest zapisany jako „Me” - oznaczający metyl - w celu uproszczenia wizualizacji. Identyfikując atomy węgla (C) - od prawej do lewej, nie licząc węgli koenzymu CoA - jest węgiel karboksylanowy, następnie węgiel α, następnie węgiel β i węgiel γ. Atomy węgla po lewej stronie pozycji γ są wykluczone dla uproszczenia. Proces biologiczny wymaga enzymu, ponieważ metyl przyłączony specjalnie w miejscu beta utrudnia metabolizm.
W pierwszym etapie procesu wieloetapowego atom wodoru zastępuje się grupą hydroksylową (-OH) na atomie węgla α. Wynikiem jest struktura ··· CH 2 CH (Me) CH (OH) -COO- (CoA). Następnie następuje dekarboksylacja, w połączeniu z utlenianiem, z wytworzeniem ··· CH2CH (Me) -COO- (CoA). Po utlenieniu alfa następuje kolejny etap metaboliczny zwany utlenianiem beta. Niestety, ten ostatni proces nie obejmuje awarii procesu alfa-utleniania - kwas fitanowy nie jest metabolizowany w procesie beta-oksydacji ani w innym procesie metabolicznym kwasów tłuszczowych.
Ponieważ choroba Refsum ściśle wiąże się z nadmiarem kwasu fitanowego, a kwas fitanowy pochodzi bezpośrednio z diety, duża część indywidualnego leczenia ma związek z dietą. Występuje w szczególności w produktach mlecznych, wołowinie, jagnięcinie i niektórych rybach - w tym tuńczyku, dorszu i plamiaku. Dla niektórych osób może być zastosowana trudna i kosztowna procedura filtracji krwi zwana plazmaferezą. Mniej swędzące problemy ze skórą i zwyrodnieniem mięśni można rozwiązać za pomocą leczenia, i pewnego dnia ma się nadzieję, że leczenie enzymatyczne może zmniejszyć nagromadzenie kwasu fitanowego, a wraz z nim poważniejsze problemy Refsum. Obecnie jednak wynik może być tak poważny, jak śmierć wynikająca z arytmii serca.