Фосфатидилсерин (PtdSer) - повсеместно распространенный вид фосфолипидов, который обычно располагается внутри клеточной мембраны. PtdSer участвует во множестве функций, связанных с мембранами. Как кофактор множества ферментов, PtdSer играет важную роль в возбудимости клеток и коммуникации. Фосфатидилсерин регулирует различные нейроэндокринные реакции, включая высвобождение ацетилхолина, дофамина и норадреналина. PtdSer влияет на тканевые реакции и воспаление, он также обладает действием антиоксидантов.

Все фосфолипиды, которые включают виды PtdSer, состоят из молекулы глицерина, двух жирных кислот и фосфатной группы. Ассоциированные жирные кислоты могут различаться по составу. Молекулярные виды PtdSer, полученные из соевых бобов (S-PtdSer), богаты линолевой и пальмитиновой кислотами, тогда как стеариновая и олеиновая кислоты широко представлены в кислотах, полученных из коры головного мозга крупного рогатого скота (BC-PtdSer) S-PtdSer является предпочтительной добавкой для использования у людей. Хотя фармакокинетика PtdSer полностью не выяснена, вполне вероятно, что пероральные добавки приводят к небольшому, но поддающемуся количественной оценке увеличению содержания PtdSer в клеточной мембране.

Ранние исследования показали, что пероральный прием BC-PtdSer 800 мг в день замедлял вызванные физической нагрузкой изменения гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы у нетренированных участников. Впоследствии это открытие было расширено: S-PtdSer 800 мг / день снижает реакцию кортизола на перетренированность во время силовых тренировок, улучшая самочувствие и уменьшая воспринимаемую болезненность мышц.

Недавние результаты продемонстрировали, что кратковременный прием S-PtdSer 750 мг / день улучшает способность выполнять упражнения во время высокоинтенсивной езды на велосипед. И имеет тенденцию к увеличению производительности во время прерывистого бега.

Добавка Фосфатидилсерина

Исследования in vitro установили, что экзогенный PtdSer эффективно интернализуется и включается в культивируемые клетки млекопитающих.

Данные из культур клеток млекопитающих и экспериментов на крысах in vivo предоставляют косвенные доказательства того, что внутривенное и пероральное введение PtdSer эффективно в увеличении внеклеточного PtdSer и приводит к количественному увеличению в плазматической мембране тканей.

PtdSer первоначально был получен из коры головного мозга крупного рогатого скота; однако из-за потенциальной передачи инфекционного заболевания эта добавка теперь считается непригодной для употребления в пищу человеком. Совсем недавно PtdSer, полученный из сои (S-PtdSer), стал принят как безопасная альтернатива без известных побочных эффектов.

Механизмы действия фосфатидилсерина

Кофактор фермента

Идентифицировано множество белков, которым для оптимальной активности требуется PtdSer; из которых некоторые могут иметь особое отношение к физиологическим функциям во время упражнений. Фосфатидилсерин является наиболее эффективным фосфолипидом для активации обычных изоформ протеинкиназы C, которые выполняют важные функции в различных путях передачи сигналов. Точно так же PtdSer взаимодействует с протеинкиназой Raf-1, способствуя реакциям, имеющими решающее значение во время роста клеток, посредством транслокации белка к плазматической мембране. Увеличение концентрации PtdSer в клеточной мембране может обеспечить защиту от гибели клеток.

Этиология утомления, определяемая как снижение работоспособности мышц во время упражнений, полностью не выяснена и может включать центральные и периферические компоненты. Поскольку упражнение (режим, интенсивность и продолжительность) и характеристики участников (такие как характеристики мышц и статус тренировки), вероятно, влияют на место утомления, в настоящее время существует множество теорий, объясняющих утомление. Тем не менее, нарушение процесса связи возбуждения и сокращения в настоящее время считается основным механизмом, ответственным за периферическую усталость. Этот процесс включает распространение потенциала действия вдоль сарколеммы, высвобождение Ca2 + из SR, ведущее к активации сокращения миофиламентов, и обратный захват Ca2 + в SR. Экзогенный PtdSer может дольше поддерживать ионный баланс во время упражнений за счет усиления активности ферментов и, следовательно, отсрочивать наступление усталости.

Нейроэндокринологическая регуляция

Доказано, что PtdSer способен изменять эндокринную функцию. PtdSer способствует увеличению глюкозы в мозгу и глюкозы в крови, что связано с высвобождением катехоламинов и гистамина из периферических тканей Было продемонстрировано, что PtdSer влияет на высвобождение кортикального ацетилхолина, высвобождение дофамина и норадреналина.

Монтелеоне и его коллеги были одними из первых, кто определил эффективность BC-PtdSer в влиянии на нейроэндокринные функции у людей. Доказано, что как внутривенные, так и пероральные методы приема добавок ослабляют реакцию кортизола и АКТГ на резкую езду на велосипеде.

Влияние на иммунную функцию

Острая воспалительная реакция - общий ответ организма на различные раздражители, которые вызывают повреждение тканей. Это мобилизует защитные силы, которые приводят к разрушению и удалению поврежденных тканей и характеризуются местным расширением кровеносных сосудов, жаром, отеком, болью и нарушением функций. После травмы, включая повреждение тканей, вызванное физической нагрузкой, чтобы увеличить проницаемость кровеносных сосудов активируются медиаторы воспаления, такие как кинины плазмы и гистамины. Нейтрофилы и макрофаги мигрируют из крови к месту повреждения ткани и размножаются в поврежденной клетке.

Хотя механизм (ы), с помощью которого PtdSer подавляет иммунный ответ, остается неясным, недавние данные предполагают, что PtdSer подавляет иммунные ответы, воздействуя на типы клеток (например, макрофаги, фибробласты, нейтрофилы, эндотелиальные клетки, эпителиальные клетки) в месте воспаления. Эффективность PtdSer как иммуноактивного агента у людей остается в основном неизученной.

Антиоксидантный потенциал

Эксперименты in vitro продемонстрировали, что PtdSer обладает способностью связывать железо, аналогично другим кислым фосфолипидам (фосфатидная кислота, фосфатидилглицерин). PtdSer уникален по своей способности подавлять индуцированное железом окисление липидов фосфатидилхолина яичного желтка. BC-PtdSer снижает окисление липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) человека. Однако доказано, что BC-PtdSer не ингибирует окисление человеческих ЛПНП в присутствии сложной клеточной среды. PtdSer может быть эффективным антиоксидантом против окисления клеток и тканей.

Влияние добавки фосфатидилсерина на тренировки

Структура PtdSer зависит от источника, используемого для получения дополнения. Следовательно, источник, используемый для получения концентрированного PtdSer для пероральных добавок, может быть важным при сравнении результатов исследований.

Влияние на нейроэндокринологическую функцию

Орально введенный BC-PtdSer притупляет реакцию кортизола на острую физическую нагрузку у нетренированных мужчин. Это изменение интерпретируется как ослабление вызванной стрессом активации оси HPA. Однако тренировочный статус может повлиять на этот результат.

Влияние на субъективные чувства

Краткосрочный прием S-PtdSer улучшает субъективное самочувствие по сравнению с добавлением плацебо в течение двух недель тяжелых силовых тренировок. Субъективные ощущения болезненности были предположительно ниже после приема S-PtdSer по сравнению с добавлением плацебо. Изменения в оси HPA во время упражнений и в течение последующих периодов восстановления могут привести к снижению концентраций АКТГ и кортизола в кровообращении, которые могли ослабить восприятие хорошего состояния здоровья.

Влияние на повреждение мышц, вызванное физической нагрузкой, и отсроченное наступление мышечной боли

Как повсеместный компонент клеточной мембраны, PtdSer играет важную функцию в поддержании структурной целостности клеточных мембран. Эффективное включение экзогенного PtdSer в клеточную мембрану изменяет текучесть клеточной мембраны и уменьшает физическое повреждение, связанное с непривычной мышечной активностью. После выполнения упражнений вторичные источники мышечного повреждения включают: (1) вторжение в фагоциты во время острой воспалительной реакции, которая следует за начальным повреждением мышц; (2) потеря гомеостаза Са2 +; и (3) повышенный окислительный стресс из-за увеличения потока кислорода через митохондрии. Антиоксидантные и иммуносупрессивные свойства PtdSer обеспечивают дополнительную защиту от вторичного повреждения мышц.

Структурное повреждение мышечных клеток связано с утечкой белков таких как креатинкиназа (CK) и миоглобин, в кровоток. Повышение активности и концентрации миоглобина в крови часто используется в качестве косвенных маркеров мышечного повреждения в исследованиях физических упражнений.

Пероральное введение S-PtdSer (800 мг-1) в течение двух недель интенсивных силовых тренировок не привело к значительному снижению активности КФК в сыворотке по сравнению с плацебо; тем не менее сообщается, что S-PtdSer снижает субъективные оценки мышечной болезненности во время тренировки.

Влияние тренировки на содержание фосфатидилсерина в мембранах клеток

Длительные тренировки с физической нагрузкой увеличивают уровни фосфолипидов. Такая адаптация к тренировкам предполагает, что дополнительный PtdSer в сердечной мышце имеет функциональные преимущества во время упражнений.

Общие выводы

1. Доказано, что пероральный прием S-PtdSer имеет тенденцию улучшать физическую работоспособность. Исследования подтвердили потенциальные эргогенные свойства этой добавки, добавление не оказало значительного влияния на кинетику кислорода, нейроэндокринную функцию или скорость окисления. Поэтому механизм (ы), ответственный за эти результаты, остается неясным.

2. Результаты всех экспериментальных исследований показали, что пероральный прием S-PtdSer не влияет на эффекты упражнений на гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему у активных молодых мужчин.

3. Результаты экспериментальных исследований показали, что пероральный прием S-PtdSer не влияет на перекисное окисление липидов, повреждение мышц и болезненность мышц после длительного изнурительного бега и бега под гору. Однако пероральный прием S-PtdSer вызывает временное повышение концентрации 7-токоферола, известного антиоксидантного витамина в плазме крови.

4. Результаты экспериментального исследования показали, что пероральный прием S-PtdSer не влияет на воспаление, вызванное бегом с горы, что измеряется по концентрации провоспалительного цитокина интерлейкина-6 в кровообращении.

5. Результаты экспериментального исследования показали, что пероральный прием S-PtdSer не оказывает значительного влияния на самочувствие во время, сразу после и на следующий день после тренировки.

6. В ходе серии экспериментальных исследований не сообщалось о побочных реакциях на пероральный прием добавок S-PtdSer. Кроме того, не представлены данные, свидетельствующие о негативных эффектах приема добавок.

Заключение

В совокупности результаты имеющихся исследований свидетельствуют о том, что краткосрочный прием 750 мг-d’1S-PtdSer:

1. Не влияет на концентрацию кортизола или адренокортикостероидного гормона в кровообращении у молодых активных мужчин. Эти данные предполагают, что текущий режим приема добавок не влияет на вызванные упражнениями изменения в оси гипоталамо-гипофиз-надпочечники (HPA).

2. Неэффективен для ослабления пагубного воздействия упражнений на повреждение мышц, воспаление и окислительный стресс у молодых активных мужчин.

3. S-PtdSer может обладать потенциальными эргогенными свойствами. Однако механизм (ы), ответственный за эти выводы, еще предстоит определить.

Эта группа фосфолипидов выполняет множество функций: (1) кофакторы ферментов; (2) нейроэндокринные действия; (3) действия на иммунную систему; и (4) потенциальное антиоксидантное действие. Далее эти функции будут рассмотрены подробнее.

Источники

1. Folch J, Schneider HA. An amino acid constituent of ox brain cephalin. J Biol Chem 1941; 137: 51–62 (CAS Google Scholar)

2. Blokland A, Honig W, Browns F, et al. Cognition-enhancing properties of subchronic phosphatidylserine (PS) treatment in middle-aged rats: comparison of bovine cortex PS with egg PS and soybean PS. Nutrition 1999; 15: 778–783 (PubMed Article CAS Google Scholar)

3. Sakai M, Yamatoya H, Kudo S. Pharmacological effects of phosphatidylserine enzymatically synthesized from soybean lecithin on brain functions in rodents. J Nutr Sci Vitaminol 1996; 42: 47–54 (PubMed Article CAS Google Scholar)

4. Vance JE, Steenbergen R. Metabolism and functions of phosphatidylserine. Prog Lipid Res 2005; 44: 207–234 (PubMed Article CAS Google Scholar)

5. Souci SW, Fachmann E, Kraut H. Food composition and nutrition tables. Stuttgart: Medpharm Scientific Publishers, 2000 (Google Scholar )

6. Voelker DR, Frazier JL. Isolation and characterization of a Chinese hamster ovary cell line requiring ethanolamine or phosphatidylserine for growth and exhibiting defective phosphatidylserine synthase activity. J Biol Chem 1986; 261: 1002–1008 (PubMed CAS Google Scholar ) Suzuki TT, Kanfer JN. Purification and properties of an ethanolamine-serine base exchange enzyme of rat brain microsomes. J Biol Chem 1985; 260: 1394–1399 (PubMed CAS Google Scholar)