Чи виробляє організм інозитол сам: як відбувається ендогенний синтез

Так, організм людини здатний виробляти міо-інозитол сам. Він не залежить лише від їжі: клітини можуть синтезувати міо-інозитол із глюкозо-6-фосфату, а також повторно використовувати інозитольний каркас після розщеплення фосфоінозитольних сполук.

Основний шлях відносно короткий: глюкозо-6-фосфат перетворюється на фосфорильований попередник міо-інозитолу, після чого фосфатна група відщеплюється і утворюється вільний міо-інозитол. Цей процес відбувається не в одному органі — здатність до синтезу мають різні тканини, хоча нирки відіграють особливо важливу роль у загальному інозитольному обміні.

Звідки організм бере міо-інозитол

У тілі є кілька джерел міо-інозитолу. Частина надходить із їжею, частина синтезується з проміжних продуктів обміну глюкози, а частина повертається у вільний пул після використання інозитольних сполук у клітинних сигнальних циклах.

Тому рівень міо-інозитолу в тканині залежить не від одного процесу. На нього одночасно впливають власний синтез, надходження з крові, робота мембранних переносників, внутрішньоклітинне використання, повторне вивільнення та виведення.

Як глюкоза перетворюється на міо-інозитол

Вихідним субстратом для ендогенного синтезу є глюкозо-6-фосфат — одна з центральних молекул вуглеводного обміну.

На першому етапі спеціальний фермент перебудовує глюкозо-6-фосфат у фосфорильований попередник міо-інозитолу. На другому етапі від нього відщеплюється фосфатна група, після чого утворюється вільний міо-інозитол.

Тобто організму не потрібно отримувати кожну молекулу міо-інозитолу в готовому вигляді з їжі: він має власний біосинтетичний шлях.

Яку роль відіграє ISYNA1

Ключовий фермент першого етапу кодується геном ISYNA1. Його часто називають інозитолфосфат-синтазою. Саме він каталізує перетворення глюкозо-6-фосфату на фосфорильований попередник міо-інозитолу.

Це один із центральних контрольних пунктів ендогенного синтезу. Зміни активності цього ферменту можуть впливати на те, скільки нового міо-інозитолу клітина здатна утворити з глюкозного метаболізму.

Другий етап: утворення вільного міо-інозитолу

Після першої реакції молекула все ще містить фосфатну групу. Щоб отримати вільний міо-інозитол, її потрібно відщепити.

Цей крок виконують інозитолмонофосфатази. Після дефосфорилювання утворений міо-інозитол може використовуватися для синтезу мембранних фосфоінозитидів, осмотичної регуляції та інших клітинних потреб.

Де в організмі синтезується інозитол

Синтез не обмежений одним органом. Огляди описують здатність до ендогенного утворення міо-інозитолу в нирках, печінці, мозку, репродуктивних тканинах та інших органах.

Саме тому фраза «інозитол виробляється в нирках» є лише частково правильною. Нирки дуже важливі для системного балансу інозитолу, але вони не є єдиним місцем його синтезу.

Чому нирки особливо важливі для інозитольного обміну

Нирки поєднують одразу кілька функцій: синтезують міо-інозитол, беруть участь у його реабсорбції та регулюють його подальший метаболізм і виведення.

У ниркових канальцях також працюють транспортні системи, які допомагають повертати міо-інозитол із первинної сечі назад у кров і клітини. Завдяки цьому нирки впливають не тільки на локальний, а й на загальний рівень інозитолу в організмі.

Як міо-інозитол потрапляє в клітини

Клітина не покладається лише на власний синтез. Міо-інозитол може надходити з позаклітинного середовища через спеціальні мембранні переносники.

До найвідоміших належать натрій-залежні переносники SMIT1 і SMIT2. Вони експресуються в різних тканинах, зокрема в нирках, мозку, серці, м'язах, печінці та плаценті. Окремий протон-залежний переносник HMIT особливо пов'язаний із нервовою тканиною.

Ці системи допомагають клітинам підтримувати внутрішню концентрацію міо-інозитолу навіть тоді, коли локальна потреба змінюється.

Чому клітини не покладаються лише на інозитол із крові

Міо-інозитол виконує не лише роль попередника сигнальних молекул. У частині тканин він також працює як органічний осмоліт, допомагаючи клітинам підтримувати водний та осмотичний баланс.

Тому локальний синтез і транспорт дають клітині гнучкість: вона може збільшувати або зменшувати доступність інозитолу залежно від власних потреб, а не лише від його концентрації в крові.

Що відбувається з інозитолом після клітинної сигналізації

Міо-інозитол входить до складу фосфатидилінозитолу та інших фосфоінозитидів клітинної мембрани. Під час сигнальних реакцій ці молекули можуть розщеплюватися на менші посередники.

Після завершення сигнального циклу частина інозитольного каркаса повертається у вільний пул і може знову використовуватися для синтезу мембранних сполук. Тому клітинний інозитольний обмін — це не лише безперервне створення нових молекул, а й їх повторне використання.

Чи синтезується D-хіро-інозитол тим самим шляхом

D-хіро-інозитол тісно пов'язаний із міо-інозитолом, але його баланс формується інакше. Частина D-хіро-інозитолу утворюється з міо-інозитолу за участю тканинно-специфічної епімерази.

Тому співвідношення двох ізомерів відрізняється між тканинами. Детальний розбір цієї різниці та походження популярного співвідношення 40:1 належить до окремої теми, а для ендогенного синтезу достатньо розуміти послідовність: міо-інозитол є вихідною формою для такого перетворення.

Скільки інозитолу організм може синтезувати

В оглядах наводять орієнтовні оцінки ендогенного синтезу в межах кількох грамів міо-інозитолу на добу, часто близько 4 г. Але цю цифру не слід сприймати як точну норму для кожної людини.

Реальна швидкість синтезу залежить від тканини, метаболічного стану, активності ферментів, ниркового обміну, харчування та інших факторів. Так само цю фізіологічну оцінку не можна використовувати як аргумент для автоматичного вибору такої самої дози добавки.

Основні шляхи підтримання рівня міо-інозитолу

Чи означає власний синтез, що добавка ніколи не потрібна

Ні. Факт ендогенного синтезу показує лише те, що міо-інозитол не є речовиною, яку організм може отримувати виключно ззовні.

Водночас власний синтез не є доказом автоматичної необхідності добавки. Питання додаткового прийому оцінюють окремо для конкретної популяції, мети та клінічних даних.

Часті питання

Чи виробляє організм міо-інозитол сам?
Так. Міо-інозитол може синтезуватися з глюкозо-6-фосфату через послідовність ферментативних реакцій.

Який орган виробляє найбільше інозитолу?
Нирки відіграють особливо важливу роль у системному інозитольному обміні, але синтез не обмежується ними: його здатні здійснювати й інші тканини.

Чи синтезується інозитол у мозку?
Так. Нервова тканина має власні механізми синтезу та транспорту міо-інозитолу, який також бере участь в осмотичному балансі та мембранних сигнальних системах.

З чого організм утворює міо-інозитол?
Біосинтез починається з глюкозо-6-фосфату — одного з центральних проміжних продуктів обміну глюкози.

Що робить ген ISYNA1?
Він кодує ключовий фермент першого етапу біосинтезу міо-інозитолу, який перетворює глюкозо-6-фосфат на фосфорильований інозитольний попередник.

Чи D-хіро-інозитол теж виробляється в організмі?
Так. Частина D-хіро-інозитолу утворюється з міо-інозитолу за участю тканинно-специфічної епімерази.

Якщо організм виробляє інозитол сам, чи означає це, що добавки завжди непотрібні?
Ні. Власний синтез і застосування добавки — різні питання. Доцільність додаткового прийому залежить від конкретної мети та доказів для відповідної ситуації.

Джерела

• Lepore E. та ін. (2021). Inositols Depletion and Resistance: Principal Mechanisms and Therapeutic Strategies. International Journal of Molecular Sciences. PubMed
• Schneider S. (2015). Inositol transport proteins. FEBS Letters. DOI
• Kiani A. K. та ін. (2021). From Myo-inositol to D-chiro-inositol molecular pathways. European Review for Medical and Pharmacological Sciences. PubMed
• Bizzarri M. та ін. (2016). Pharmacodynamics and pharmacokinetics of inositol(s) in health and disease. Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology. PubMed
• Maffucci T., Falasca M. (2020). Signalling Properties of Inositol Polyphosphates. Molecules. PubMed

Дієтична добавка. Не є лікарським засобом. Перед застосуванням проконсультуйтеся з лікарем.