Υπομαγνησιαιμία ονομάζεται η μείωση του Μαγνησίου στο πλάσμα, συνήθως σε λιγότερο από 1.8 mg/dL.

 Οι τιμές του Μαγνησίου στο πλάσμα στο 95% του φυσιολογικού πληθυσμού, σύμφωνα με τη επιδημιολογική μελέτη NHANES 1 που έγινε στις Η.Π.Α. (1974), κυμάνθηκαν από 1.82 ως 2.31 mg/dL (0.75 ως 0.95 mmol/L).

>> Υπ’ όψιν ότι μερικοί ειδικοί ισχυρίζονται ότι με τη χρησιμοποίηση του ορίου των 1.8 mg/dL στο πλάσμα, δυστυχώς δεν ανιχνεύονται περίπου οι μισοί που έχουν έλλειψη Μαγνησίου στο σώμα.

Έτσι προτείνουν ότι η ιδανική τιμή του Μαγνησίου στο πλάσμα πρέπει να κυμαίνεται από 2 ως 2.5 mg/dL. (δες πιο κάτω)

https://www.ahajournals.org/doi/full/10.1161/atvbaha.117.309182

[> Πλάσμα είναι το μέρος του αίματος, χωρίς τα κύτταρα του ερυθρά, λευκά και αιμοπετάλια.

> Για μετατροπή των mmol/L Μαγνησίου σε mg/dL πολλαπλασιάζουμε επί 2.43.

> Το Μαγνήσιο πήρε το όνομα του από τη Μαγνησία της Ελλάδας.]

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3771947/

https://academic.oup.com/advances/article/7/6/977/4568649?login=true

>> Δυστυχώς μεγάλο ποσοστό (> 50% ?) του πληθυσμού δεν προσλαμβάνει επαρκή ποσότητα Μαγνησίου με τη διατροφή και έχει χρόνια Λανθάνουσα έλλειψη Μαγνησίου του σώματος.

Επαρκής ποσότητα λαμβανόμενου Μαγνησίου (RDA) για τους ενήλικες άντρες είναι τουλάχιστον τα 420 mg/ημέρα και για τις γυναίκες είναι τουλάχιστον τα 320 mg/ημέρα και πρέπει αυτό να προσλαμβάνεται σε καθημερινή βάση.

ΜΕΡΙΚΟΙ ΘΕΩΡΟΥΝ ΛΑΘΟΣ ΤΟ ΣΗΜΕΡΙΝΟ ΟΡΙΟ ΤΗΣ ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑΣ

>> Μόνο το 0.3% περίπου του συνολικού Μαγνησίου του σώματος είναι στο πλάσμα και Μαγνήσιο από τα οστά αναπληρώνει το οποιοδήποτε έλλειμμα του στο πλάσμα. (Δες πιο κάτω την ομοιοστασία του Μαγνησίου)

>> Γι’ αυτό  μερικοί θεωρούν ότι αν το Μαγνήσιο στο πλάσμα είναι λιγότερο από 2.06 mg/dL (0.85 mmol/L)* πιθανώς να υπάρχει χρόνια Λανθάνουσα έλλειψη Μαγνησίου στο σώμα και ίσως εκδηλώσεις από αυτήν, όπως π.χ. οστεοπόρωση, κράμπες, εξάντληση, αρρυθμίες, κατάθλιψη κλπ.

(*Και το μαγνήσιο στα ούρα να είναι λιγότερο από 40 mg/ημέρα, με την προϋπόθεση ότι δεν υπάρχει νεφρική αιτία απώλειας Μαγνησίου)

ΓΙΑΤΙ ΧΡΕΙΑΖΕΤΑΙ ΤΟ ΜΑΓΝΗΣΙΟ ΣΤΟ ΣΩΜΑ ? (Λεπτομέρειες υπάρχουν στο τέλος)

Το Μαγνήσιο (Mg++) είναι ένα από τα μέταλλα (microminerals) που χρειάζεται το σώμα. Αυτό χρησιμεύει σαν “συμπαράγοντας” σε περισσότερα από 600 ένζυμα (πιθανώς “προσφέρει” την τρισδιάστατη  δομή τους στο χώρο ώστε να μπορούν να δρουν) και σε άλλα περίπου 300 ένζυμα όπου πιθανώς δρα σαν ενεργοποιητής τους.

Στην πιο πάνω εικόνα φαίνονται 2 άτομα Mg++, στην DNA Πολυμεράση. Το Mg++ χρειάζεται για να μεταβάλλεται η τρισδιάστατη δομή της Πολυμεράσης ώστε κάθε φορά να επιλέγεται η σωστή συμπληρωματική βάση dNTP.

Το  Mg++ χρειάζεται στις μεταβολικές αντιδράσεις λόγω της ικανότητας του να συνδέεται με Φωσφορική ομάδα.

Για παράδειγμα η σύνδεση του Μg++ στο ΑΤΡ (Τριφωσφορική Αδενοσίνη) χρησιμεύει για την προσφορά ενέργειας.

Το μόριο ΑΤΡ είναι το κυρίως “ενεργειακό καύσιμο” των κυττάρων, συντίθεται στα μιτοχόνδρια και παρέχει την ενέργεια για τις μεταβολικές αντιδράσεις.

Το μόριο του ΑΤΡ χρησιμοποιεί το Μg++, για να παραχθεί και για να διατηρεί τρισδιάστατη δομή που θα το κάνει να είναι βιολογικά λειτουργικό.

Επίσης  το Μαγνήσιο χρειάζεται για το μεταβολισμό των Υδατανθράκων (γλυκόλυση και νεογλυκογένεση), των Πρωτεϊνών και των Λιπιδίων.

Έτσι το Μαγνήσιο χρειάζεται για αμέτρητες λειτουργίες του οργανισμού, όπως τη φυσιολογική λειτουργία του εγκεφάλου και των νεύρων, τη φυσιολογική σύσπαση και χαλάρωση των μυών, τη φυσιολογική καρδιακή λειτουργία (π.χ. Αντιαρρυθμική δράση, φυσιολογική σύσπαση του μυ, εμποδίζει την εναπόθεση Ασβεστίου στις στεφανιαίες αρτηρίες), τη μείωση της αρτηριακής πίεσης (δρα σαν ανταγωνιστής Ασβεστίου), τη σύνθεση τη δομή, τη λειτουργία και την επιδιόρθωση του DNA, τη δημιουργία και δομή του RNA, τη δομή του t-RNA, την ανάπτυξη και την επιδιόρθωση των ιστών*, τη σύνθεση – δομή των πρωτεϊνών (και άλλων μακρομορίων), τη διατήρηση φυσιολογικών επιπέδων Σακχάρου (π.χ. δράση της Ινσουλίνης στους ιστούς), τη διατήρηση φυσιολογικών επιπέδων Τριγλυκεριδίων, τη σύνθεση και λειτουργία της βιταμίνης D.

Επιπλέον δρα σαν Αντιφλεγμονώδες (μειώνει τις ελεύθερες ρίζες Οξυγόνου, αυξάνει την παραγωγή Μονοξειδίου του Αζώτου (ΝΟ), μειώνει την οξείδωση της LDL Χοληστερίνης που διεισδύει κάτω από το ενδοθήλιο, βελτιώνει τη λειτουργία του ενδοθηλίου), μειώνει τις κράμπες και τους σπασμούς στους μυς κλπ.

[* Δρα στο σχήμα των χρωματοσωμάτων κατά τη μίτωση, συνεπώς χρειάζεται στον αυτοδιπλασιασμό των σωματικών κυττάρων]

>> Επίσης το Μαγνήσιο χρειάζεται για τη σωστή δομή και λειτουργία των οστών, των δοντιών και των κυτταρικών μεμβρανών και επιπλέον χρειάζεται για μείωση των αιμοπεταλιακών θρόμβων (π.χ. αυξάνει την προστακυκλίνη PGI₂), για τη μείωση του οξειδωτικού stress και της φλεγμονής, για τη δράση της Παραθορμόνης, για την αποτροπή Υποκαλιαιμίας και Υπασβεστιαιμίας κλπ.

ΤΙ ΠΡΟΚΑΛΕΙΤΑΙ ΑΠΟ ΤΗ ΜΕΙΩΣΗ ΤΟΥ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ ΣΤΟ ΣΩΜΑ

Το ΧΑΜΗΛΟ Μαγνήσιο στο σώμα αυξάνει τους ολικούς θανάτους, αυξάνει τον κίνδυνο ξαφνικού θανάτου (από κοιλιακή μαρμαρυγή), Καρδιακών επεισοδίων (π.χ. από σπασμό στεφανιαίων αρτηριών), Υπέρτασης, Εγκεφαλικού επεισοδίου, Νευρολογικών συμπτωμάτων, Μυοσκελετικών συμπτωμάτων (με ευκολότερες συσπάσεις),  Σ. Διαβήτη τύπου 2, Μεταβολικού συνδρόμου, Νεφρικής βλάβης, συμμετέχει σε δημιουργία Νεφρολιθίασης, Υποκαλιαιμίας (προκαλείται λόγω αυξημένης αποβολής Καλίου από τα νεφρά), Υπασβεστιαιμίας (από μείωση της Παραθορμόνης), Καρκίνου, Οστεοπόρωσης, Φλεγμονής, Οξειδωτικού stress, έχει ρόλο στο Βρογχικό άσθμα, στην Προεκλαμψία, μειώνει τη δράση του επίκτητου ανοσοποιητικού (μειώνεται η δημιουργία των Λεμφοκυττάρων) κλπ. (Δες πιο κάτω)

Η έλλειψη Μαγνησίου συμμετέχει στην Οστεοπόρωση μέσω της μειωμένης δράσης των Οστεοβλαστών και της αυξημένης δράσης των Οστεοκλαστών και επιπλέον μέσω της μείωσης της Παραθορμόνης.

ΤΑ ΣΥΜΠΤΩΜΑΤΑ ΑΠΟ ΤΗ ΜΕΙΩΣΗ ΤΟΥ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ ΣΤΟ ΣΩΜΑ

>> Τα συμπτώματα από το χαμηλό Μαγνήσιο στο σώμα μπορεί να μην συμβαδίζουν με τις τιμές του Μαγνησίου στο πλάσμα.

Τα αρχικά συμπτώματα από το χαμηλό Μαγνήσιο στο σώμα μπορεί να είναι εξάντληση, αδυναμία, κράμπες, μούδιασμα, μυρμήγκιασμα, τρεμούλες, διαταραχές ύπνου, ανορεξία, ναυτία, κατάθλιψη, ημικρανίες, άγχος, σύγχυση, ευερεθιστότητα ή απάθεια, μείωση νοητικών λειτουργιών, ίλιγγος, προεμμηνορυσιακό σύνδρομο, αύξηση της αρτηριακής πίεσης, υπερκοιλιακές αρρυθμίες (π.χ. ταχυκαρδία, έκτακτες κολπικές συστολές, κολπική μαρμαρυγή), κοιλιακές αρρυθμίες (π.χ. έκτακτες κοιλιακές συστολές, κοιλιακή ταχυκαρδία) κλπ.

Σε μεγαλύτερη έλλειψη Μαγνησίου στο σώμα μπορεί να υπάρχουν μυϊκοί σπασμοί, μυϊκός τρόμος, έλλειψη συντονισμού, νυσταγμός, ψύχωση, σπασμός στεφανιαίων με έμφραγμα, κοιλιακή μαρμαρυγή και ξαφνικός θάνατος.

Επιπλέον από τα προηγούμενα η έλλειψη Μαγνησίου προκαλεί Υποκαλιαιμία (λόγω απώλειας Καλίου από τα ούρα) και Υπασβεστιαιμία (μειώνεται η έκκριση Παραθορμόνης και μειώνεται επιπλέον η ανταπόκριση των ιστών σ’ αυτήν).

ΤΟ ΗΚΓ ΣΤΗΝ ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑ

Το ΗΚΓφημα στην Υπομαγνησιαιμία, δεν έχει συγκεκριμένες διαταραχές, μπορεί όμως να παρουσιάζει παράταση του συμπλέγματος QRS, παράταση του διαστήματος PR και του διαστήματος QT,  υψηλά και οξυκόρυφα Τ (ή μείωση ή αναστροφή του Τ), πτώση του διαστήματος ST κλπ.

ΣΕ ΠΟΙΟΥΣ ΠΑΡΑΤΗΡΕΙΤΑΙ ΕΛΛΕΙΨΗ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ ?

>> Έλλειψη Μαγνησίου στο σώμα δημιουργείται κυρίως σε όσους Υποσιτίζονται ή δεν διατρέφονται Υγιεινά, σε νοσηλευόμενους (π.χ. για Διαβητική κετοξέωση, για Παγκρεατίτιδα κλπ.), σε όσους λαμβάνουν Διουρητικά φάρμακα, στους Αλκοολικούς.

>> Επίσης το 13 ως 65% των Σ. Διαβητικών τύπου 2 έχουν Υπομαγνησιαιμία (!!), ιδίως αν δεν ρυθμίζονται επαρκώς και αν ο Διαβήτης υπάρχει από πολλά χρόνια. (ο Σ. Διαβήτης προκαλεί Υπομαγνησιαιμία και αυτή προκαλεί Σ. Διαβήτη).

>> Άλλα φάρμακα, πέρα από τα διουρητικά, που μπορεί να προκαλέσουν έλλειψη Μαγνησίου στο σώμα είναι οι Πραζόλες (φάρμακα για το στομάχι, π.χ. Losec, Nexium, Controloc, Pariet) και τα Νεφροτοξικά φάρμακα όπως συγκεκριμένα αντικαρκινικά φάρμακα (π.χ. Cetuximab, Cisplatin, Tacrolimus), τα Αντιβιοτικά Αμινογλυκοσίδες (π.χ. Gentamycin, Neomycin, Tobramycin, Amikacin), η Amphotericin B κλπ.

>> Επιπρόσθετα έλλειψη Μαγνησίου στο σώμα  μπορεί να υπάρχει σε όσους έχουν Μεταβολικό σύνδρομο, φλεγμονώδεις νόσους του εντέρου (π.χ. κοιλιοκάκη, νόσος του Crohn κλπ.), σε όσους έχουν χρόνια διάρροια, σε όσους έχουν συνεχείς εμετούς, σε όσους ιδρώνουν υπερβολικά και συνεχώς, από σπάνιες γονιδιακές αιτίες (π.χ. οικογενής υπομαγνησιαιμία FHHNC, σύνδρομο Bartter, σύνδρομο Gitelman, μετάλλαξη στο γονίδιο KCNA1), σε Υπερασβεστιαιμία, σε έλλειψη βιταμίνης Β6, από αυξημένη λήψη Αλουμινίου με τη διατροφή, σε όσους έχουν Υπεραλδοστερονισμό, Υπερπαραθυρεοειδισμό  κλπ.

ΤΡΟΦΕΣ ΠΛΟΥΣΙΕΣ ΣΕ ΜΑΓΝΗΣΙΟ

Το Μαγνήσιο υπάρχει κυρίως στους ξηρούς καρπούς (π.χ. αμύγδαλα, φιστίκια), στα πράσινα λαχανικά (π.χ. σπανάκι), στους κολοκυθόσπορους και ηλιόσπορους, στη μαύρη σοκολάτα (> 70% κακάο), στα δημητριακά ολικής αλέσεως, στα όσπρια (π.χ. μαύρα φασόλια), στο αβοκάντο, στα αυγά, στο γάλα και γιαούρτι με λίγα λιπαρά, στα ψάρια (π.χ. σκουμπρί, σολομός), στο σουσάμι, στις μπανάνες, στην κινόα, στα αποξηραμένα σύκα, στις πατάτες και αλλού.

Επίσης το νερό από ορισμένες πηγές είναι πλούσιο σε Μαγνήσιο. Υπολογίζεται ότι περίπου το 10% του προσλαμβανόμενου Μαγνησίου προέρχεται από το νερό.

Τα συμπληρώματα Μαγνησίου λαμβάνονται μόνο μετά από ιατρική συνταγή. Υπ’ όψιν ότι η μέγιστη ανεκτή από το γαστρεντερικό σύστημα δόση συμπληρωμάτων Μαγνησίου είναι τα 350 mg/ημέρα. [Το Trofocard περιέχει 61 mg Μαγνησίου ανά δισκίο, το Trofocard MAX περιέχει 122 mg Μαγνησίου ανά δισκίο, και το Μag-2 περιέχει 122 mg Μαγνησίου ανά φιαλίδιο]

Η ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ ΣΤΟ ΣΩΜΑ

Σε περίπτωση μειωμένης πρόσληψης του από τη διατροφή η τιμή του Μαγνησίου διατηρείται σταθερή (ομοιοστασία) στο πλάσμα κυρίως από τα νεφρά με μείωση της αποβολής του στα ούρα, με αύξηση της απορρόφησης του από το έντερο και με έξοδο του κυρίως από τα οστά. (Επίσης τους μυς, το ήπαρ, τον εγκέφαλο, την καρδιά, τα ερυθρά αιμοσφαίρια κλπ.)

[Τα αντίθετα συμβαίνουν σε περίπτωση αυξημένης πρόσληψης του από τη διατροφή]

Στο ενήλικο σώμα υπάρχουν περίπου 25 γραμμάρια Μαγνησίου. Το 0.3% του Μαγνησίου είναι στο πλάσμα, το 0.5% βρίσκεται στα ερυθρά αιμοσφαίρια, το 53% στα οστά (το 30% από αυτό είναι ανταλλάξιμο), το 27% στους μυς και το 19% σε άλλους ιστούς.

[Το Μαγνήσιο είναι το δεύτερο κατιόν σε ποσότητα στο εσωτερικό των κυττάρων μετά το Κάλιο. Όταν το Μαγνήσιο έχει 2 ηλεκτρόνια λιγότερα, είναι θετικά φορτισμένο, ονομάζεται κατιόν και εκφράζεται σαν Mg++.

Το ενδοκυττάριο Μαγνήσιο βρίσκεται κυρίως στο ΑΤΡ, στα ριβοσώματα, στις πρωτεΐνες, στο DNA, στο RNA κλπ.]

ΠΩΣ ΜΕΤΡΑΤΑΙ ΤΟ ΜΑΓΝΗΣΙΟ ΣΤΟ ΣΩΜΑ ?

Η μέτρηση του συνολικού Μαγνησίου στο σώμα είναι δύσκολη, οπότε πρέπει να λαμβάνονται υπ’ όψιν τόσο οι εργαστηριακές μετρήσεις, όσο και η κλινική εικόνα, γιατί μια φυσιολογική τιμή του στο πλάσμα δεν αποκλείει μείωση του στο σώμα.

Έτσι χρειάζεται να υπολογίζεται και το Μαγνήσιο των ούρων 24ώρου αν υπάρχει κλινική εικόνα έλλειψης Μαγνησίου στο σώμα ακόμη και αν είναι φυσιολογικές οι τιμές του στο πλάσμα (εφ’ όσον δεν υπάρχει νεφρική βλάβη).

Τιμή Μαγνησίου στα ούρα μικρότερη από 25 mg/ ημέρα σημαίνει έλλειψη του στο σώμα (από διατροφική μείωση ή μειωμένη απορρόφηση από το έντερο) οπότε τα νεφρά αποβάλλουν λιγότερο Μαγνήσιο σ’ αυτή την περίπτωση.

Ίσως η καλύτερη μέθοδος για την εκτίμηση του Μαγνησίου του σώματος να είναι ο έλεγχος του Μαγνησίου στους σκελετικούς μυς (με βιοψία) και η μέτρηση της αποβολής του στα ούρα, μετά από χορήγηση – φόρτιση Μαγνησίου.

[π.χ. χορηγούνται 400 mg Μαγνησίου ενδοφλεβίως (σε 1 ώρα) και αν αποβληθούν λιγότερο από 260 mg στα ούρα (στις επόμενες 16 ώρες), υπάρχει έλλειψη μαγνησίου στο σώμα]

Η ΘΕΡΑΠΕΙΑ

Η θεραπεία περιλαμβάνει τη διόρθωση της αιτίας προκαλεί την έλλειψη Μαγνησίου στο σώμα, τη χορήγηση Μαγνησίου (από το στόμα ή ενδοφλέβια), και στη συνέχεια διατροφή με τρόφιμα που περιέχουν αυξημένο Μαγνήσιο.

Η ενδοφλέβια θεραπεία θα είναι ανάλογη της βαρύτητας των συμπτωμάτων και της συνύπαρξης αιμοδυναμικής αστάθειας και επιπλέον ανάλογα τη λειτουργικότητα των νεφρών.

(1 mEq/L = 1.2 mg/dL)

Για βαρειά αλλά μη επείγουσα αναπλήρωση χορηγούνται ενδοφλέβια περίπου 6 γραμμάρια θειικού Μαγνησίου (MgSO₄) αργά, σε 24 ώρες και μετά 3 γραμμάρια MgSO₄ ημερησίως για 4 μέρες, με συνεχή έλεγχο των τιμών του στο πλάσμα (και του Καλίου και του Ασβεστίου).

Σε ασυμπτωματικό με χαμηλό Μαγνήσιο, χορηγείται Μαγνήσιο από το στόμα περίπου 400 mg/ημέρα (μεγαλύτερη δόση μπορεί να ενοχλήσει το γαστρεντερικό σύστημα) για όσο χρειαστεί ώστε να φτάσει και να διατηρηθεί η τιμή του στο πλάσμα στα 2 mg/dL.

[Το Trofocard περιέχει 61 mg Μαγνησίου ανά δισκίο, το Trofocard MAX περιέχει 122 mg Μαγνησίου ανά δισκίο, και το Μag-2 περιέχει 122 mg Μαγνησίου ανά φιαλίδιο, το Magnebest περιέχει 243 mg ανά φακελάκι.]

Αν η αιτία της Υπομαγνησιαιμίας είναι η απώλεια από τα νεφρά (π.χ. από διουρητικά), θα χορηγηθεί επιπλέον και Amiloride.

Αν χρειάζεται να συνεχιστεί η χορήγηση διουρητικών (π.χ. σε Υπέρταση, ή Καρδιακή Ανεπάρκεια κλπ.), θα προστεθεί επιπλέον του Μαγνησίου και διουρητικό που κατακρατά Μαγνήσιο, όπως η Amiloride (π.χ. Amiloride +Furosemide = Frumil ή Amiloride + Hydrochlorothiazide = Moduretic).

Η ΧΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ ΜΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΕΣ

α) Το Μg++ ενώνεται με διάφορα ενδοκυττάρια οργανικά μόρια και αυτή η ένωση του το κάνει να δρα σαν “συμπαράγοντας” με αυτά για να συμβούν περισσότερες από 600 ενζυματικές αντιδράσεις, και επιπλέον το Μg++ ίσως ενεργοποιεί περίπου άλλα 300 ένζυμα.

α1) Το κυριότερο από τα ενδοκυττάρια οργανικά μόρια είναι το μόριο ΑΤΡ (Τριφωσφορική Αδενοσίνη)* που είναι το “ενεργειακό καύσιμο” των κυττάρων. Το σύμπλεγμα ΑΤΡ – Μg++, χρειάζεται για τη λειτουργία σχεδόν όλων των ενζυμικών διεργασιών στο κύτταρο.

[*Το μόριο ΑΤΡ (Αdenosine ΤriphosΡhate) συντίθεται στα μιτοχόνδρια από το ADP και παρέχει την ενέργεια για πάρα πολλές μεταβολικές αντιδράσεις.

Το μόριο του ΑΤΡ χρησιμοποιεί το Μg++, για να παραχθεί και για να διατηρεί τρισδιάστατη δομή που θα το κάνει να είναι βιολογικά λειτουργικό.

Το Μg++ ενώνεται με τη φωσφορική ομάδα του ΑΤΡ, οπότε αυτή αφαιρείται εύκολα και έτσι παράγεται ενέργεια.]

α2)  Το Μg++ χρειάζεται στην Κυτταρική αναπνοή όπου το κύτταρο μετατρέπει τη χημική ενέργεια από τη διατροφή στο “ενεργειακό καύσιμο” το ΑΤΡ.

Η χημική ενέργεια από τη διατροφή και το Οξυγόνο στην ουσία είναι η ενέργεια από τον Ήλιο, που ξεκινά από τα φυτά και καταλήγει στα ζώα.

Στην αερόβια αναπνοή ένα μόριο Γλυκόζης, από τους υδατάνθρακες της διατροφής (ή γαλακτόζης από το γάλα ή φρουκτόζης από τα φρούτα), ενώνεται με Οξυγόνο από τους πνεύμονες για να παραχθούν περίπου 29 ως 32 (καθαρό όφελος) μόρια ΑΤΡ (με υποπροϊόντα Διοξείδιο του άνθρακα και Νερό).

[Πρώτη αντίδραση είναι η γλυκόλυση (προσφέρει 2 ΑΤΡ), μετά ο κύκλος του Kreb (ή κύκλος Κιτρικού οξέως, TCA που προσφέρει ακόμη 2 ΑΤΡ)) και στο τέλος είναι η φάση της Οξειδωτικής Φωσφορυλίωσης (electron transport chain).

Η τελική φάση της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων οδηγεί σε ηλεκτροχημική διαφορά πρωτονίων μέσα και έξω από την εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων και τελικά στη δημιουργία μορίων ΑΤΡ (Αdenosine ΤriphosΡhate) από μόρια ADP.

Τα μιτοχόνδρια θεωρείται ότι ήταν προκαρυωτικά κύτταρα (οργανισμοί ενός κυττάρου, χωρίς πυρήνα) που έγιναν ενδοσυμβιωτικά στα κύτταρα με πυρήνα των σύγχρονων πολύπλοκων οργανισμών (ευκαρυωτικά κύτταρα)]

[Στην αναερόβια αναπνοή δεν υπάρχει Οξυγόνο (αυτό προσφέρει την περισσότερη ενέργεια) για να χρησιμοποιηθεί, οπότε παράγονται μόνο 2 μόρια ΑΤΡ από ένα μόριο Γλυκόζης και γαλακτικό οξύ σαν υποπροϊόν]

β) Το Μg++ είναι απαραίτητο στις αντιδράσεις για τη μετακίνηση ιόντων Καλίου, Ασβεστίου και Νατρίου μέσα από τις κυτταρικές μεμβράνες.

β1) Το Μg++  χρειάζεται για τη λειτουργία της πρωτεϊνικής αντλίας Na⁺/K⁺ATPase που είναι υπεύθυνη για την ωσμωτική ισορροπία και την ισορροπία των ιόντων Νατρίου και Καλίου στα κύτταρα (στη φάση ηρεμίας 4 επανέρχεται το Κάλιο μέσα στα κύτταρα και βγαίνει το Νάτριο έξω).

β2) Το Μg++  χρειάζεται για τη λειτουργία της πρωτεϊνικής αντλίας Ca²⁺ ATPase (PMCA) που μειώνει την υπερβολική είσοδο Ca++ στα κύτταρα κατά τη φάση 2 του ηλεκτρικού δυναμικού) και απομακρύνει το Ca++ στη φάση της ηρεμίας 4, (ώστε να ξαναμπεί αργότερα στη φάση 2).

γ)  Το Μg++ είναι απαραίτητο για τη σύνθεση και τη δράση της αντιοξειδωτικής ουσίας Γλουταθιόνης.

[Η Γλουταθιόνη (GSH) προστατεύει τα κύτταρα από τις ελεύθερες ρίζες Οξυγόνου (τους προσφέρει το ηλεκτρόνιο που τους λείπει), οπότε μειώνεται η πιθανότητα διαφόρων φλεγμονωδών παθήσεων, όπως του καρκίνου, της στεφανιαίας νόσου, του Σ. Διαβήτη, νευροεκφυλιστικών παθήσεων κλπ.]

δ) Το Μαγνήσιο (Mg ++) χρειάζεται για τη φυσιολογική λειτουργία των νευρικών κυττάρων και προλαμβάνει την υπερβολική ενεργοποίηση τους.

Αυτό γίνεται με τη φυσιολογική μετακίνηση ιόντων Καλίου, Ασβεστίου και Νατρίου μέσα από τις μεμβράνες των Νευρικών κυττάρων.

[Επιπλέον το Μαγνήσιο μπλοκάρει τους υποδοχείς NMDA στα νευρικά κύτταρα (σχετίζονται με την είσοδο ιόντων Ca²⁺ και Na⁺ και την έξοδο K⁺ από αυτά), επίσης ρυθμίζει τους ανασταλτικούς υποδοχείς GABA και έχει ρόλο στην απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών]

Αν υπάρχει μείωση του Μαγνησίου δημιουργείται υπερδιεγερσιμότητα στους νευρώνες που μπορεί να οδηγήσει ακόμη και στο θάνατο τους. Επίσης η μείωση του Μαγνησίου πιθανώς σχετίζεται με ημικρανίες, κατάθλιψη, άγχος, νόσο του Alzheimer και του Parkinson.

ε) Το Μαγνήσιο επίσης χρειάζεται για τη σύνθεση (πουρινών και πυριμιδινών), τη δομή, την αντιγραφή, τη λειτουργία και επιδιόρθωση του DNA (μέσω της DNA πολυμεράσης, της ελικάσης κλπ.), για τη δημιουργία του RNA (μέσω της RNA πολυμεράσης), για τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων (μίτωση), τη σύνθεση πρωτεϊνών στα ριβοσώματα (μετάφραση) κλπ.

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

https://www.mdpi.com/2072-6643/13/2/320/htm

https://www.mdpi.com/2076-3271/7/4/56/htm

https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/hypertensionaha.113.01333

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4455825/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28890274/

https://alz-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/trc2.12250

https://openheart.bmj.com/content/5/1/e000668

https://academic.oup.com/advances/article/7/6/977/4568649

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8521184/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6163803/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5105038/

https://lpi.oregonstate.edu/mic/minerals/magnesium

https://www.mdpi.com/2072-6643/13/4/1136/htm

https://journals.physiology.org/doi/epdf/10.1152/physrev.00012.2014

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25540137/

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)01561-0

https://www.cell.com/structure/pdfExtended/S0969-2126(15)00269-5

https://www.ahajournals.org/doi/full/10.1161/atvbaha.117.309182

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2020.00694/full

ΠΕΡΙΛΗΠΤΙΚΑ

# Οι οδηγίες για τη κατασκευή και λειτουργία του σώματος περιέχονται στα γονίδια που υπάρχουν στο DNA. Αυτό μεταφέρει το γενετικό μας κώδικα (ανθρώπινο γονιδίωμα).

Η ζωή βασίζεται στο DNA, για την παραγωγή πρωτεϊνών που εκτελούν τις λειτουργίες των κυττάρων και του σώματος, για την αντικατάσταση των φθαρμένων κυττάρων, με νέα ακριβώς ίδια με τα αρχικά (μίτωση) και για τη δημιουργία απογόνων.

# Το DNA βρίσκεται στον πυρήνα των κυττάρων, στα 23 ζεύγη χρωματοσωμάτων και αποτελείται από διπλή έλικα με διαδοχικά νουκλεοτίδια που τα απαρτίζουν βάσεις σε σειρά.

[Στα 23 ζεύγη χρωματοσωμάτων το ένα χρωμόσωμα του ζεύγους προέρχεται από τον πατέρα και το άλλο από τη μητέρα. Αυτά αποτελούνται από 22 ομόλογα ζεύγη χρωμοσωμάτων που λέγονται αυτοσωματικά χρωμοσώματα, και επιπλέον υπάρχει ένα ζεύγος χρωμοσωμάτων του φύλου, ΧΥ στον άντρα, ΧΧ στη γυναίκα.]

[Το γνωστό σχήμα κεφαλαίου Χ του χρωματοσώματος, υπάρχει μόνο σε μια φάση της ζωής του κυττάρου, στη φάση που το χρωμόσωμα έχει αντιγραφεί και διπλασιαστεί, πριν τη διαίρεση του (φάση μίτωσης) σε δυο ακριβώς ίδια χρωματοσώματα. (Σε όλες τις άλλες φάσεις του κυττάρου το χρωμόσωμα είναι γραμμοειδές)

# Οι βάσεις είναι 4 και όλες οι πληροφορίες για τη δημιουργία και τη λειτουργία του σώματος υπάρχουν στους αμέτρητους συνδυασμούς των 4 βάσεων.

# Συνολικά το ανθρώπινο DNA έχει περίπου 25.000 γονίδια και κάθε γονίδιο που μεταφέρει την κληρονομική πληροφορία για την κατασκευή και λειτουργία μας, έχει από 100δες ως πάνω από 1.000.000 διαδοχικά νουκλεοτίδια- βάσεις.

# Όταν το κύτταρο ή ο οργανισμός χρειάζονται την παραγωγή μιας πρωτεΐνης (για την κατασκευή, λειτουργία και ρύθμιση οργάνων και ιστών), το γονίδιο που αντιστοιχεί σ’ αυτή την πρωτεΐνη, ενεργοποιείται.

[Πάντως το 97% ! περίπου των γονιδίων δεν οδηγούν σε παραγωγή πρωτεϊνών (noncoding genes).

Τα noncoding genes είναι κυρίως:

α) γονίδια ρυθμιστές [παράγουν ειδικές πρωτεΐνες που λέγονται transcription factors και ενεργοποιούν (οι activators) ή απενεργοποιούν (οι repressors) άλλα γονίδια για την “παραγωγή” πρωτεΐνης.

β) γονίδια που “παράγουν” ειδικά RNAs όπως τα tRNAs (“μεταφραστές” RNA), το rRNA (ριβοσωμιακό RNA), τα miRNAs (που σταματούν την παραγωγή πρωτεΐνης από το mRNA), τα LncRNAs (που αρχίζουν ή σταματούν την ενεργοποίηση γονιδίων).

γ) γονίδια που σχηματίζουν τα τελομερή (μαζί με ειδικές πρωτεΐνες).]

Οι πρωτεΐνες μπορεί να είναι δομικές (π.χ. Κολλαγόνο) ή ορμόνες (π.χ. Ινσουλίνη, Αυξητική ορμόνη) ή κανάλια για είσοδο και έξοδο ουσιών από τις μεμβράνες των κυττάρων (π.χ. για την είσοδο Νατρίου – Ασβεστίου ή την έξοδο Καλίου) ή μεταφορείς (π.χ. Αιμοσφαιρίνη).

Επίσης οι πρωτεΐνες μπορεί να είναι ένζυμα (χρειάζονται για τις βιοχημικές αντιδράσεις στο σώμα, π.χ. Αμυλάση) ή να χρησιμεύουν για τη μυϊκή σύσπαση (π.χ. η Τροπονίνη, η Κονεκτίνη ή Τιτίνη, η ακτίνη, η μυοσίνη) ή για την άμυνα – ανοσία του οργανισμού (π.χ. αντισώματα) κλπ.

# Κάθε πρωτεΐνη (πολύπλοκο μακρομόριο) αποτελείται από λίγα αμινοξέα ως χιλιάδες διαδοχικά αμινοξέα. Οι αλυσίδες των αμινοξέων συστρέφονται και αποκτούν ειδικό μοναδικό τρισδιάστατο σχήμα ώστε να επιτελείται η λειτουργία της πρωτεΐνης.

# Κάθε 3 νουκλεοτίδια- βάσεις έχουν τη γενετική πληροφορία για ένα αμινοξύ από τα 21 αμινοξέα που χρησιμοποιούνται σαν δομικοί λίθοι των πρωτεϊνών.

# Όμως μόνο τα 12 από αυτά τα αμινοξέα μπορεί να κατασκευαστούν από το σώμα σε επαρκή ποσότητα που να ανταποκρίνεται στη ζήτηση.

# Τα άλλα 9, που ονομάζονται απαραίτητα αμινοξέα, δεν παρασκευάζονται σε επαρκή ποσότητα, και έτσι πρέπει να ληφθούν και μέσω της διατροφής.

# Οι οδηγίες του DNA δημιουργούν την κάθε πρωτεΐνη μέσω δυο βημάτων:

α) της αντιγραφής της μιας έλικας του DNA σε αγγελιοφόρο ή messenger RNA (m-RNA), στον πυρήνα (transcription).

β) της μετάφρασης του m-RNA σε σειρά-αλυσίδα των αμινοξέων (που απαρτίζουν την πρωτεΐνη), που συμβαίνει στο ριβόσωμα, με τη βοήθεια του t-RNA (translation).

translation

ΜΕ ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΕΣ

Οι οδηγίες για τη κατασκευή και λειτουργία του σώματος περιέχονται στα γονίδια που υπάρχουν στο DNA. Αυτό μεταφέρει τον γενετικό μας κώδικα ή ανθρώπινο γονιδίωμα.

Υπ’ όψιν ότι έχουμε δύο αντίγραφα από κάθε ένα γονίδιο (για τις διάφορες ανάγκες), ένα από τον πατέρα μας και ένα από τη μητέρα μας.

Η ζωή βασίζεται στο DNA, τόσο για την παραγωγή πρωτεϊνών που εκτελούν τις λειτουργίες των κυττάρων και του σώματος, όσο και για την αντικατάσταση των φθαρμένων κυττάρων, με νέα ακριβώς ίδια με τα αρχικά (μίτωση).

Έτσι το DNA μας, περιέχει τις πληροφορίες που χρειάζονται για την ανάπτυξη μας, την επιβίωση μας και την δημιουργία απογόνων.

Το DNA βρίσκεται στον πυρήνα των κυττάρων, στα 23 ζεύγη χρωματοσωμάτων και αποτελείται από διπλή έλικα με διαδοχικά νουκλεοτίδια που τα απαρτίζουν βάσεις σε σειρά, όπως περιγράφηκε από τους Watson–Crick.

[# Ελάχιστο DNA (mtDNA), υπάρχει επίσης και στα μιτοχόνδρια. Αυτό μεταφέρεται μόνο από τη μητέρα στα παιδιά και οι 13 πρωτεΐνες που “παράγει” σχετίζονται με την παραγωγή ενέργειας για τη λειτουργία του κυττάρου (μέσω ΑΤΡ).

# Στα αναπαραγωγικά κύτταρα, σπερματοζωάρια και ωάρια, υπάρχουν 23 μονά χρωματοσώματα)

# Τα ερυθρά αιμοσφαίρια και τα αιμοπετάλια δεν έχουν πυρήνα ούτε DNA.

# Για να χωρέσει το DNA στον πυρήνα είναι τυλιγμένο γύρω από τις Ιστόνες (πρωτεΐνες που μοιάζουν με καρούλι).]

Οι βάσεις είναι 4, οι πουρίνες Αdenine-Α και Guanine-G και οι πυριμιδίνες Thymine-T και Cytosine-C. Οι ενώσεις μεταξύ των απέναντι βάσεων των δυο ελίκων του DNA είναι πάντα G με C και A με T.

Όλες οι πληροφορίες για τη δημιουργία και τη λειτουργία του σώματος υπάρχουν στους αμέτρητους συνδυασμούς των 4 βάσεων.

Κάθε γονίδιο, που μεταφέρει την κληρονομική πληροφορία για την κατασκευή και λειτουργία μας έχει από 100δες ως πάνω από 1.000.000 διαδοχικά νουκλεοτίδια- βάσεις.

Συνολικά το ανθρώπινο DNA έχει 20.000 ως 25.000 γονίδια. Το ανθρώπινο γονιδίωμα έχει 3.2 δισεκατομμύρια ζεύγη νουκλοτιδικών βάσεων.

Κάθε γονίδιο έχει την αλληλουχία των διαδοχικών νουκλεοτιδίων-βάσεων που χρειάζονται για την κατασκευή και συνένωση των διαδοχικών αμινοξέων που απαρτίζουν μια ειδική πρωτεΐνη.

Η οδηγίες του DNA δημιουργούν την κάθε πρωτεΐνη μέσω δυο βημάτων:

α) της αντιγραφής της μιας έλικας του DNA σε αγγελιοφόρο ή messenger RNA (m-RNA), στον πυρήνα (transcription).

β) της μετάφρασης του m-RNA σε σειρά-αλυσίδα αμινοξέων, που συμβαίνει στο ριβόσωμα, με τη βοήθεια του t-RNA (translation).

ΑΠΟ ΤΟ DNA ΣΤΗΝ ΠΡΩΤΕΪΝΗ

α) Όταν το κύτταρο ή ο οργανισμός χρειάζονται την παραγωγή μιας πρωτεΐνης (για αντικατάσταση της φθαρμένης παλιότερης ή για παραγωγή νέας), το γονίδιο που αντιστοιχεί σ’ αυτή την πρωτεΐνη, ενεργοποιείται.

Η ενεργοποίηση και απενεργοποίηση ενός γονιδίου για την παραγωγή της αντίστοιχης πρωτεΐνης (Gene regulation) γίνεται από πρωτεΐνες που λέγονται transcription factors.

Έτσι διασφαλίζεται ότι τα σωστά γονίδια ενεργοποιούνται στα σωστά κύτταρα και μόνο για όσο χρονικό διάστημα χρειάζεται.

[Οι transcription factors είναι “σήματα” από το κύτταρο ή από άλλα κύτταρα ή από δυσμενές περιβάλλον (π.χ. σε υπερβολική ζέστη), για την έναρξη (activators) και διακοπή (Repressors) της λειτουργίας της RNA polymerase, ώστε να αρχίσει ή να διακοπεί η παραγωγή του mRNA από το γονίδιο του DNA, με τελικό αποτέλεσμα τη έναρξη ή διακοπή παραγωγής της αντίστοιχης πρωτεΐνης.]

β) Στο DNA “ανοίγει” η διπλή έλικα (σαν φερμουάρ) στο σημείο που υπάρχει το γονίδιο για την παραγωγή της συγκεκριμένης πρωτεΐνης.

γ) Οι συμπληρωματικές βάσεις, που βρίσκονται ελεύθερες στον πυρήνα, συνδέονται με τη μια από τις δυο έλικες του DNA (την anti–sense strand) και στη συνέχεια και μεταξύ τους (transcription) ώστε να σχηματίσουν το ειδικό m-RNA σε μονή έλικα (με τη βοήθεια του ενζύμου RNA πολυμεράση).

Το m- RNA έχει 3 βάσεις ίδιες (Α, C, και G) με το DNA, όμως αντί για τη Θυμίνη -T, έχει μια διαφορετική βάση την Uracil ή U. (Η sense strand του DNA έχει την ίδια αλληλουχία βάσεων με το m-RNA εκτός του ότι αντί για U έχει Τ).

Έτσι όπου στην ανοιγμένη έλικα του DNA υπάρχει η βάση Α, συνδέεται η ελεύθερη βάση U.  (Όπου υπάρχει η Τ συνδέεται η ελεύθερη Α, όπου υπάρχει η G συνδέεται η ελεύθερη C και όπου υπάρχει η C συνδέεται η ελεύθερη G) ώστε να παραχθεί το m-RNA.

Κάθε 3 διαδοχικά νουκλεοτίδια- βάσεις (ονομάζεται codon) του m-RNA έχουν τη γενετική πληροφορία για ένα αμινοξύ από τα 20 συνήθη (κανονικά) αμινοξέα.

δ) Το m-RNA βγαίνει από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Τα υπάρχοντα ριβοσώματα το εντοπίζουν, ένα από αυτά εγκαθίσταται στην αρχή του (στην αλληλουχία της τριπλέτας των βάσεων AUG) και αρχίζει να το διαβάζει.

Το ριβόσωμα είναι η μηχανή παραγωγής πρωτεϊνών και αποτελείται από το rRNA (ribosomal RNA) και διάφορες πρωτεΐνες.

Κάθε 3 διαδοχικά νουκλεοτίδια- βάσεις (codon) του m-RNA έχουν τη γενετική πληροφορία για ένα αμινοξύ από τα 20 συνήθη (κανονικά) αμινοξέα που προσκομίζουν τα t-RNAs (transfer RNAs).

ε) Στα ριβοσώματα παράγεται η σειρά των ενωμένων αμινοξέων που είναι οι δομικοί λίθοι της πρωτεΐνης, από τους “μεταφραστές” t-RNAs (translation).

Τα t-RNAs που μεταφράζουν το m-RNA έχουν στη μία πλευρά ένα από τα αμινοξέα και στην άλλη πλευρά 3 συμπληρωματικές βάσεις (anticodon) για ένωση με τις αντίστοιχες βάσεις του m-RNA (Α με U / U με A / G με C / C με G).

Ο γενετικός κώδικας περιέχει μία ή περισσότερες τριπλέτες βάσεων (codons)  για κάθε ένα αμινοξύ. Έτσι τα  υπάρχοντα μόρια t-RNA είναι περισσότερα από τα υπάρχοντα αμινοξέα.

Η μετάφραση (translation) του m-RNA σε αλυσίδες διαδοχικών αμινοξέων γίνεται σε 3 φάσεις:

1) Επειδή ο codon έναρξης AUG είναι ταυτόχρονα και ο codon για την τοποθέτηση του αμινοξέως Μεθιονίνη, από το συγκεκριμένο t-RNA, πάντα η αρχή της αλυσίδας των αμινοξέων έχει την Μεθιονίνη. Αν η πρωτεΐνη που θα παραχθεί δεν τη χρειάζεται, αυτή θα αποκοπεί αργότερα.

2) Το ριβόσωμα στη συνέχεια μετακινείται στην επόμενη τριπλέτα βάσεων του m-RNA, όπου έρχεται το επόμενο συγκεκριμένο t-RNA και έτσι ενώνεται το 2^ο αμινοξύ με την Μεθιονίνη.

Διαδοχικά το ριβόσωμα μετακινείται στους επόμενους codons, οπότε τα t-RNAs δημιουργούν την αλυσίδα των διαδοχικών αμινοξέων (τοποθετώντας ένα αμινοξύ κάθε φορά) για τον σχηματισμό της συγκεκριμένης πρωτεΐνης (που θα χρησιμοποιηθεί από το ίδιο το κύτταρο ή θα εξαχθεί από το κύτταρο για χρησιμοποίηση αλλού).

3) Η αλυσίδα των αμινοξέων σταματά όταν συναντήσει την τριπλέτα βάσεων (codon) UAA ή UAG ή UGA.

[Το 21 αμινοξύ, η Σεληνοκυστείνη, παράγεται όταν υπάρχει ο τελικός codon UGA και το ειδικό RNA, το SECIS element, που οδηγεί στην τοποθέτηση tRNA με Σεληνοκυστείνη στην αλυσίδα των αμινοξέων (αντί να τελειώσει η αλυσίδα των αμινοξέων).]

https://www.youtube.com/watch?v=gG7uCskUOrA

ΤΑ ΝΟΥΚΛΕΟΤΙΔΙΑ, ΤΑ ΑΜΙΝΟΞΕΑ ΚΑΙ ΟΙ ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ

Κάθε 3 νουκλεοτίδια- βάσεις έχουν τη γενετική πληροφορία για ένα Αμινοξύ από τα 20 συνήθη Αμινοξέα (συν την Selenocysteine) που χρησιμοποιούνται σαν δομικοί λίθοι των πρωτεϊνών (Proteinogenic amino acids).

[Υπ’ όψιν ότι τα Αμινοξέα (εκτός της Μεθειονίνης και Τρυπτοφάνης) “παράγονται” από περισσότερες από μία 3πλέτα νουκλεοτιδίων- βάσεων.]

Όμως μόνο τα 12 από αυτά τα αμινοξέα μπορεί να κατασκευαστούν από το σώμα σε επαρκή ποσότητα που να ανταποκρίνεται στη ζήτηση.

(Αυτά είναι: arginine, cysteine, glycine, glutamine, proline, tyrosine, alanine, aspartic acid, asparagine, glutamic acid, serine και το 21^ο αμινοξύ selenocysteine)

Τα άλλα 9 (που ονομάζονται απαραίτητα αμινοξέα), δεν παράγονται σε επαρκή ποσότητα (ή δεν παράγονται καθόλου) και πρέπει να καταναλωθούν μέσω της διατροφής. (Αυτά είναι: phenylalanine, valine, threonine, tryptophan, methionine, leucine, isoleucine, lysine και histidine)

[Για τις πρωτεΐνες στη διατροφή μπορείτε να δείτε στο άρθρο η χρόνια νεφρική νόσος και οι πρωτεΐνες της διατροφής.]

Κάθε πρωτεΐνη αποτελείται από λίγα αμινοξέα ως χιλιάδες διαδοχικά αμινοξέα. Οι αλυσίδες των αμινοξέων συστρέφονται και αποκτούν ειδικό μοναδικό τρισδιάστατο σχήμα ώστε να επιτελείται η λειτουργία της πρωτεΐνης.

Οι πρωτεΐνες είναι μεγάλα πολύπλοκα μόρια, απαραίτητα για τη ζωή και χρειάζονται για την κατασκευή, λειτουργία και ρύθμιση των οργάνων και ιστών.

Οι πρωτεΐνες μπορεί να είναι δομικές (π.χ. Κολλαγόνο) ή ορμόνες (π.χ. Ινσουλίνη, Αυξητική ορμόνη) ή κανάλια για είσοδο και έξοδο ουσιών από τις μεμβράνες των κυττάρων (π.χ. για την είσοδο Νατρίου – Ασβεστίου ή την έξοδο Καλίου) ή μεταφορείς (π.χ. Αιμοσφαιρίνη).

Επίσης οι πρωτεΐνες μπορεί να είναι ένζυμα (χρειάζονται για τις βιοχημικές αντιδράσεις στο σώμα, π.χ. Αμυλάση) ή να χρησιμεύουν για τη μυϊκή σύσπαση (π.χ. η Μυοσίνη  η Aκτίνη η Τιτίνη* κλπ.) ή για την άμυνα – ανοσία του οργανισμού (π.χ. αντισώματα) κλπ.

[*Η πρωτεΐνη Τιτίνη παρεμβάλλεται ανάμεσα στη Μυοσίνη και τους δίσκους Ζ. Αυτή είναι ένα τεράστιο μοριακό “ελατήριο” που αποτελείται από > 30.000 αμινοξέα και σχετίζεται με ελαστικές και ιξώδεις ιδιότητες του σαρκομεριδίου (η μικρότερη μονάδα σύσπασης των μυοκυττάρων).]

[Υπ’ όψιν ότι υπάρχουν και άλλα, περίπου 500 αμινοξέα που δεν δημιουργούν πρωτεΐνες (non-proteinogenic amino acids) και συνήθως είναι νευροδιαβιβαστές π.χ. GABA (αναστολέας νευροδιαβιβαστής), L-DOPA (πρόδρομη ουσία των νευροδιαβιβαστών Κατεχολαμινών και της Ντοπαμίνης), Τριιωδοθυρονίνη ή Τ3 (ορμόνη του θυρεοειδή).]

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

https://www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets

translation