Липоевая кислота

Липоевая кислота (также известная как альфа-липоевая кислота, тиоктовая кислота, ALA) — это серосодержащее жирное соединение, которое в организме человека выполняет функцию кофермента в митохондриальных ферментных комплексах, участвующих в окислительном декарбоксилировании альфа-кетокислот. Липоевая кислота является эндогенным антиоксидантом, синтезируемым в небольших количествах в печени и других тканях, и также поступает в организм с пищей. В фармакологии и нутрициологии применяется как лекарственное средство (гепатопротектор, гипогликемическое средство) и биологически активная добавка.

История открытия и изучения

Липоевая кислота была впервые выделена в 1951 году американскими биохимиками Лестером Ридом и Ирвином Ганзом из экстрактов говяжьей печени. Первоначально она была идентифицирована как фактор роста для некоторых бактерий. В 1953 году была установлена её химическая структура, а в 1954 году — осуществлён первый полный синтез. В 1957 году была открыта её роль в качестве кофермента в пируватдегидрогеназном комплексе. В 1960-х годах начались исследования антиоксидантных свойств липоевой кислоты, а в 1980-х годах — её клиническое применение при диабетической полинейропатии и заболеваниях печени.

Химическая структура и свойства

Молекулярная формула и строение

Липоевая кислота имеет молекулярную формулу C₈H₁₄O₂S₂. Её молекула состоит из восьмиуглеродной цепи, заканчивающейся карбоксильной группой (-COOH), и содержит два атома серы, образующих дисульфидный мостик в виде пятичленного дитиоланового цикла. Существует в двух оптических изомерах: R-липоевая кислота (природный, эндогенный) и S-липоевая кислота (синтетический). Биологически активной формой является R-изомер.

Физико-химические характеристики

• Молярная масса: 206,33 г/моль.
• Температура плавления: 60–62 °C (рацемическая смесь).
• Растворимость: плохо растворима в воде, хорошо — в жирах и органических растворителях (этанол, хлороформ).
• Форма выпуска: жёлтые кристаллические порошок или таблетки.
• Стабильность: чувствительна к свету и нагреванию, разрушается при длительном хранении на свету.

Восстановленная форма

В организме липоевая кислота может восстанавливаться до дигидролипоевой кислоты (DHLA), которая обладает ещё более выраженными антиоксидантными свойствами. DHLA способна регенерировать другие антиоксиданты (глутатион, витамины C и E).

Биологическая роль и метаболизм

Функция кофермента

Липоевая кислота является коферментом для нескольких ключевых митохондриальных ферментов:

• Пируватдегидрогеназный комплекс — превращает пируват в ацетил-КоА, связывая гликолиз с циклом Кребса.
• Альфа-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс — участвует в цикле трикарбоновых кислот.
• Комплекс расщепления разветвлённых альфа-кетокислот — метаболизм аминокислот с разветвлённой цепью (лейцин, изолейцин, валин).

В этих реакциях липоевая кислота ковалентно связана с лизиновыми остатками ферментов через амидную связь, образуя липоамид. Она переносит ацильные группы и электроны между компонентами комплексов.

Антиоксидантная активность

Липоевая кислота является амфифильным антиоксидантом, то есть действует как в водной, так и в жировой среде клетки. Механизмы:

• Прямое связывание свободных радикалов (гидроксильные, пероксильные, супероксидные радикалы).
• Хелатирование ионов переходных металлов (железо, медь), предотвращая образование реактивных форм кислорода.
• Регенерация других антиоксидантов (глутатион, аскорбиновая кислота, токоферол).

Метаболизм

Эндогенный синтез липоевой кислоты происходит в митохондриях из октановой кислоты и серы при участии фермента липоевой синтазы. Скорость синтеза невелика, и основное количество поступает с пищей. Всасывание происходит в тонком кишечнике, биодоступность при пероральном приёме составляет около 30% (значительно снижается при приёме с пищей). Метаболизируется в печени путём окисления и конъюгации, выводится с мочой.

Классификация и виды

Липоевая кислота классифицируется по нескольким признакам:

По происхождению

• Эндогенная — синтезируется в организме.
• Экзогенная — поступает с пищей или в виде добавок.

По стереоизомерии

• R-липоевая кислота — природный, биологически активный изомер.
• S-липоевая кислота — синтетический изомер, менее активен.
• Рацемическая смесь (R,S-ALA) — наиболее распространённая форма в добавках и лекарствах.

По форме выпуска

• Таблетки и капсулы — для перорального приёма.
• Растворы для инъекций — для внутривенного введения (в медицинских учреждениях).
• Кремы и гели — для наружного применения (в косметологии).

Применение

Медицинское применение

В России липоевая кислота зарегистрирована как лекарственное средство (МНН: тиоктовая кислота). Основные показания:

• Диабетическая полинейропатия — снижает болевой синдром, улучшает чувствительность и проводимость нервов (доказано в клинических исследованиях).
• Алкогольная полинейропатия — применяется в комплексной терапии.
• Заболевания печени — жировая дистрофия, цирроз, гепатиты (как гепатопротектор).
• Интоксикации — отравление солями тяжёлых металлов, грибами (бледная поганка).

Нутрициология и БАДы

Липоевая кислота широко используется в биологически активных добавках как:

• Антиоксидант для замедления старения.
• Средство для улучшения чувствительности к инсулину (при метаболическом синдроме).
• Компонент спортивного питания для ускорения восстановления после нагрузок.

Косметология

В косметических средствах липоевая кислота применяется как антиоксидант и антивозрастной компонент. Входит в состав кремов, сывороток, масок для лица. Считается, что она уменьшает фотостарение, стимулирует выработку коллагена и улучшает цвет кожи.

Ветеринария

Используется для лечения заболеваний печени и нервной системы у животных (кошек, собак).

Источники в пище

Липоевая кислота содержится в небольших количествах во многих продуктах. Наибольшее содержание (в мг на 100 г продукта):

• Говяжья печень — 0,3–0,5 мг.
• Шпинат — 0,2–0,3 мг.
• Брокколи — 0,1–0,2 мг.
• Помидоры — 0,05–0,1 мг.
• Горох — 0,05–0,1 мг.
• Рисовые отруби — 0,1–0,2 мг.

Среднесуточное поступление с пищей составляет около 1–2 мг, что значительно меньше терапевтических доз (300–600 мг в сутки).

Безопасность и побочные эффекты

Липоевая кислота считается относительно безопасным веществом. Терапевтические дозы (300–600 мг/сут) хорошо переносятся. Возможные побочные эффекты:

• Со стороны ЖКТ: тошнота, рвота, диарея, изжога.
• Аллергические реакции: кожная сыпь, зуд.
• При внутривенном введении: боль в месте инъекции, флебит.
• Гипогликемия (снижение уровня сахара в крови) — при приёме высоких доз у пациентов с диабетом, принимающих сахароснижающие препараты.

Противопоказания:

• Индивидуальная непереносимость.
• Беременность и кормление грудью (недостаточно данных).
• Детский возраст до 18 лет (для некоторых форм).

Взаимодействие с лекарствами

• Инсулин и пероральные сахароснижающие средства — усиление гипогликемического эффекта.
• Цисплатин — снижение эффективности химиотерапии (антагонизм).
• Антациды — снижение всасывания липоевой кислоты.
• Алкоголь — снижение эффективности лечения диабетической полинейропатии.

Исследования и критика

Эффективность при диабетической полинейропатии

Наиболее изученное применение. Мета-анализы (например, Cochrane Review, 2012) подтверждают, что внутривенное введение липоевой кислоты в дозе 600 мг/сут в течение 3 недель достоверно уменьшает симптомы (боль, онемение, жжение) у пациентов с диабетической полинейропатией. Пероральный приём в дозе 600–1800 мг/сут также показывает положительный эффект, но менее выраженный.

Антиоксидантная терапия старения

Данные ограничены. Исследования на животных показывают увеличение продолжительности жизни, но на людях убедительных доказательств нет. Влияние на маркеры окислительного стресса в клинических испытаниях неоднозначно.

Критика

• Некоторые исследования указывают на низкую биодоступность пероральных форм (особенно рацемической смеси).
• Высокие дозы (более 1200 мг/сут) могут вызывать окислительный стресс (прооксидантный эффект) в определённых условиях.
• Многие заявления производителей БАДов о «омоложении» и «лечении всех болезней» не имеют доказательной базы.

Источники

1. Reed L.J. et al. "The isolation and characterization of lipoic acid." Journal of Biological Chemistry, 1951.
2. Packer L. et al. "Alpha-lipoic acid as a biological antioxidant." Free Radical Biology and Medicine, 1995.
3. Ziegler D. et al. "Treatment of symptomatic diabetic polyneuropathy with the antioxidant alpha-lipoic acid: a meta (организация признана экстремистской, деятельность запрещена в РФ)-analysis." Diabetic Medicine, 2004.
4. Государственный реестр лекарственных средств РФ (тиоктовая кислота).
5. Shay K.P. et al. "Alpha-lipoic acid as a dietary supplement: molecular mechanisms and therapeutic potential." Biochimica et Biophysica Acta, 2009.
6. Cochrane Review: "Alpha-lipoic acid for diabetic peripheral neuropathy." 2012.