Вырабатывает ли организм инозитол сам: как происходит эндогенный синтез

Да, организм человека способен производить мио-инозитол сам. Он не зависит только от пищи: клетки могут синтезировать мио-инозитол из глюкозо-6-фосфата, а также повторно использовать инозитольный каркас после расщепления фосфоинозитольных соединений.

Основной путь относительно короткий: глюкозо-6-фосфат превращается в фосфорилированный предшественник мио-инозита, после чего фосфатная группа отщепляется и образуется свободный мио-инозит. Этот процесс происходит не в одном органе — способность к синтезу имеют разные ткани, хотя почки играют особенно важную роль в общем инозитольном обмене.

Откуда организм берет мио-инозитол

В теле есть несколько источников мио-инозита. Часть поступает с пищей, часть синтезируется из промежуточных продуктов обмена глюкозы, часть возвращается в свободный пул после использования инозитольных соединений в клеточных сигнальных циклах.

Поэтому уровень мио-инозита в ткани зависит не от одного процесса. На него одновременно влияют собственный синтез, поступление из крови, работа мембранных переносчиков, внутриклеточное использование, повторное высвобождение и выведение.

Как глюкоза превращается в мио-инозитол

Исходным субстратом для эндогенного синтеза является глюкозо-6-фосфат – одна из центральных молекул углеводного обмена.

На первом этапе специальный фермент перестраивает глюкозо-6-фосфат в фосфорилированный предшественник мио-инозита. На втором этапе от него отщепляется фосфатная группа, после чего образуется свободный мио-инозитол.

То есть организму не нужно получать каждую молекулу мио-инозита в готовом виде из пищи: он имеет собственный биосинтетический путь.

Какую роль играет ISYNA1

Ключевой фермент первого этапа кодируется геном ISYNA1. Его часто называют инозитолфосфат-синтазой. Именно он катализирует превращение глюкозо-6-фосфата в фосфорилированный предшественник мио-инозита.

Это один из центральных контрольных пунктов эндогенного синтеза. Изменения активности этого фермента могут влиять на то, сколько нового мио-инозита клетка способна образовать из глюкозного метаболизма.

Второй этап: образование свободного мио-инозита

После первой реакции молекула по-прежнему содержит фосфатную группу. Чтобы получить свободный мио-инозитол, его нужно отщепить.

Этот шаг выполняют инозитолмонофосфатазу. После дефосфорилирования мио-инозитол может использоваться для синтеза мембранных фосфоинозитидов, осмотической регуляции и других клеточных потребностей.

Где в организме синтезируется инозитол

Синтез не ограничен одним органом. Обзоры описывают способность к эндогенному образованию мио-инозита в почках, печени, мозге, репродуктивных тканях и других органах.

Именно поэтому фраза «инозитол производится в почках» лишь частично правильна. Почки очень важны для системного баланса инозитола, но они не единственное место его синтеза.

Почему почки особенно важны для инозитольного обмена

Почки сочетают сразу несколько функций: синтезируют мио-инозитол, участвуют в реабсорбции и регулируют его дальнейший метаболизм и выведение.

В почечных канальцах также работают транспортные системы, которые помогают возвращать мио-инозит из первичной мочи обратно в кровь и клетки. Благодаря этому почки оказывают влияние не только на локальный, но и на общий уровень инозитола в организме.

Как мио-инозитол попадает в клетки

Клетка не полагается только на собственный синтез. Миоинозитол может поступать из внеклеточной среды через специальные мембранные переносчики.

К наиболее известным относятся натрий-зависимые переносчики SMIT1 и SMIT2. Они экспрессируются в различных тканях, в частности, в почках, мозге, сердце, мышцах, печени и плаценте. Отдельный протонзависимый переносчик HMIT особенно связан с нервной тканью.

Эти системы помогают клеткам поддерживать внутреннюю концентрацию мио-инозита, даже если локальная потребность изменяется.

Почему клетки не полагаются только на инозитол из крови

Мио-инозитол выполняет не только роль предшественника сигнальных молекул. В части тканей он работает как органический осмолит, помогая клеткам поддерживать водный и осмотический баланс.

Поэтому локальный синтез и транспорт дают клетке гибкость: она может увеличивать или уменьшать доступность инозитола в зависимости от потребностей, а не только от его концентрации в крови.

Что происходит с инозитолом после клеточной сигнализации

Мио-инозитол входит в состав фосфатидилинозитола и других фосфоинозитидов клеточной мембраны. В ходе сигнальных реакций эти молекулы могут расщепляться на меньшие посредники.

После завершения сигнального цикла часть инозитольного каркаса возвращается в свободный пул и может снова использоваться для синтеза мембранных соединений. Поэтому клеточный инозитольный обмен – это не только непрерывное создание новых молекул, но и их повторное использование.

Синтезируется ли D-хиро-инозитол тем же путем

Поэтому соотношение двух изомеров отличается между тканями. Подробный разбор этой разницы и происхождение популярного соотношения 40:1 относится к отдельной теме, а для эндогенного синтеза достаточно понимать последовательность: мио-инозитол является исходной формой такого преобразования.

Сколько инозитола организм может синтезировать

В обзорах приводят ориентировочные оценки эндогенного синтеза в пределах нескольких граммов мио-инозита на сутки, часто около 4 г. Но эту цифру не следует воспринимать как точную норму для каждого человека.

Реальная скорость синтеза зависит от ткани, метаболического состояния, активности ферментов, обмена почек, питания и других факторов. Так же эту физиологическую оценку нельзя использовать в качестве аргумента для автоматического выбора такой же дозы добавки.

Основные пути поддержания уровня мио-инозита

Значит ли собственный синтез, что добавка никогда не нужна

Нет. Факт эндогенного синтеза показывает только то, что миоинозитол не является веществом, которое организм может получать исключительно извне.

В то же время, собственный синтез не является доказательством автоматической необходимости добавки. Вопросы дополнительного приема оценивают отдельно для конкретной популяции, цели и клинических данных.

Часто задаваемые вопросы

Вырабатывает ли организм мио-инозитол сам?
Да. Мио-инозитол может синтезироваться из глюкозо-6-фосфата из-за последовательности ферментативных реакций.

Какой орган производит больше всего инозитола?
Почки играют особенно важную роль в системном инозитольном обмене, но синтез не ограничивается ими: его способны осуществлять и другие ткани.

Синтезируется ли инозитол в мозге?
Да. Нервная ткань имеет собственные механизмы синтеза и транспорта мио-инозита, который также участвует в осмотическом балансе и мембранных сигнальных системах.

Из чего организм образует миоинозитол?
Биосинтез начинается с глюкозо-6-фосфата – одного из центральных промежуточных продуктов обмена глюкозы.

Что делает ген ISYNA1?
Он кодирует ключевой фермент первого этапа биосинтеза мио-инозита, который превращает глюкозо-6-фосфат в фосфорилированный инозитальный предшественник.

D-хиро-инозитол тоже производится в организме?
Да. Часть D-хиро-инозита образуется из мио-инозита с участием тканево-специфической эпимеразы.

Если организм производит инозитол сам, значит ли это, что добавки не нужны?
Нет. Собственный синтез и применение добавки – разные вопросы. Целесообразность дополнительного приема зависит от конкретных целей и доказательств для соответствующей ситуации.

Источники

• Lepore E. и другие. (2021). Inositols Depletion and Resistance: Principal Mechanisms and Therapeutic Strategies. International Journal of Molecular Sciences. PubMed
• Schneider S. (2015). Иноситол транспорт proteínов. FEBS Letters. DOI
• Kiani AK и другие. (2021). От Myo-inositol to D-chiro-inositol molecular pathways. European Review for Medical and Pharmacological Sciences. PubMed
• Bizzarri M. и другие. (2016). Фармакодинамики и фармакокинетики иноцитол(ов) в области здоровья и здоровья. Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology. PubMed
• Maffucci T., Falasca M. (2020). Signalling Properties of Inositol Polyphosphates. Molecules. PubMed

Диетическая добавка. Не является лекарственным средством. Перед применением проконсультируйтесь с лечащим врачом.