Galactose

Galactose đã được sử dụng trong các thử nghiệm nghiên cứu điều trị và chẩn đoán viêm gan C, ung thư gan, bệnh Wilsons, phù hoàng điểm tiểu đường và viêm cầu thận phân đoạn khu trú, trong số những người khác. Thậm chí còn có những đề xuất về việc sử dụng nó trong việc tăng tốc độ lão hóa ở chuột, chuột và Drosophila, vì liên quan đến ung thư buồng trứng, hoặc thậm chí để điều trị tiềm năng bệnh xơ cứng cầu thận phân đoạn. Tuy nhiên, không có nghiên cứu nào trong số những nghiên cứu đang diễn ra này chưa cung cấp sự làm sáng tỏ chính thức cho các đề xuất của họ. Là một loại đường tự nhiên, nó có thể được tìm thấy trong một số sản phẩm sữa. Tuy nhiên, ngay cả khi đó, nó thường không được sử dụng như một chất làm ngọt vì nó chỉ ngọt khoảng 30% như sucrose. Bất kể, mặc dù nó chủ yếu được sử dụng như một con đường để tạo ra nhiên liệu glucose cho cơ thể con người, galactose có liên quan như một thành phần trong một số loại vắc-xin thường dùng và các sản phẩm không kê đơn.

Có những cách sử dụng trị liệu hạn chế mà galactose được chỉ định chính thức. Một số chỉ định chủ yếu bao gồm (a) việc sử dụng galactose để tạo thuận lợi cho việc xây dựng các loại vắc-xin suy giảm có hiệu quả về mặt cấu trúc và miễn dịch [T188, L2633], và (b) vai trò của galactose là một yếu tố thiết yếu trong sự hình thành của Lactulose để điều trị táo bón và / hoặc bệnh não gan (HE); hôn mê gan [L2632]. Tuy nhiên, có nhiều nghiên cứu xem xét nhiều cách sử dụng khác nhau cho galactose, bao gồm cả việc sử dụng đường monosacarit để tăng tốc độ lão hóa ở chuột, chuột và Drosophila [A32853, A32854], mối liên hệ được đề xuất giữa galactose trong sữa tiêu thụ và ung thư buồng trứng [A32855, A32856], một vai trò có thể có trong điều trị xơ cứng cầu thận phân đoạn khu trú [A32858], trong số những người khác. Bất kể, không ai trong số các chỉ định được đề xuất này đã được chính thức làm sáng tỏ để sử dụng thực tế.

Galactose là một monosacarit tự nhiên tạo thành disacarit đường sữa khi kết hợp với glucose (một monosacarit khác) [A32864]. Sau đó, khi đường sữa hoặc một lượng nhỏ galactose tự do có trong các sản phẩm sữa thông thường khác nhau (và các thực phẩm khác) được tiêu thụ, quá trình thủy phân đường sữa thành glucose và galactose xảy ra và chính galactose được chuyển hóa để tạo ra glucose [A32864]. Glucose như vậy, tất nhiên, cuối cùng đã dựa vào và được sử dụng làm nhiên liệu trao đổi chất chính cho con người trong một loạt các phản ứng sinh học. Tuy nhiên, ngược lại, những cách mà galactose thường được sử dụng trong các tác nhân trị liệu thường không dựa vào dược lực học như vậy, mặc dù cuối cùng chúng vẫn là những cách quan trọng nhất trong đó galactose tác động hoặc khơi gợi các hành động sinh học hữu ích cho cơ thể con người.

Trong sự phát triển của vắc-xin thương hàn Ty21a sống, việc sử dụng galactose ngoại sinh là rất quan trọng. Khi đối phó với Salmonella typhimurium, người ta đã chứng minh rằng các chủng thô với lipopolysacarit không hoàn chỉnh (LPS) thiếu chuỗi bên đặc hiệu O có độc lực thấp hơn nhiều so với các chủng trơn tru với LPS hoàn toàn với chuỗi bên đặc hiệu O [T188]. Các đột biến Salmonella typhimurium gal E được sử dụng để sản xuất vắc-xin có hiệu quả cao và có tính bảo vệ cao nhưng thiếu enzyme UDP-galactose 4-epimerase cụ thể cho phép tổng hợp UDP-galactose bình thường từ UDP-glucose [T188]. Hậu quả của khiếm khuyết đột biến này là các đột biến gal E chỉ có thể tạo LPS không hoàn chỉnh nếu không có chuỗi bên kháng nguyên đặc hiệu O, không đủ khả năng như LPS hoàn chỉnh với chuỗi bên đặc hiệu O trong việc tạo ra phản ứng miễn dịch [T188]. Tuy nhiên, khi galactose ngoại sinh được thêm vào môi trường vắc-xin, nó cho phép các đột biến tạo ra UDP-galactose thông qua galactose 1-phosphate [T188]. Điều này cuối cùng cho phép các đột biến tạo thành LPS loại trơn với chuỗi bên cụ thể O [T188]. Bất kể, khiếm khuyết epimerase của đột biến cuối cùng dẫn đến sự tích tụ của các sản phẩm trung gian như galactose 1-phosphate và UDP-galactose, do đó gây ra sự phân giải các tế bào đột biến. Vắc-xin kết quả sau đó đủ hiệu quả để tạo ra phản ứng miễn dịch trong khi quá trình phân giải vi khuẩn ngăn chặn các tế bào đột biến lấy lại độc lực trong điều kiện LPS loại trơn tương tự như chủng bố mẹ hoạt động được tổng hợp [T188]. Galactose cũng là một yếu tố thiết yếu đối với cấu trúc hóa học của dung dịch nhuận tràng thường được sử dụng là lactulose. Bản thân Lactulose là một disacarit tổng hợp được sản xuất trong các bộ phận từ đường sữa, galactose và các loại đường khác [F30]. Nó được hấp thu kém qua đường tiêu hóa và không có enzyme có khả năng thủy phân lactulose có trong mô đường tiêu hóa của con người [F30]. Liều uống đường uống sau đó đến đại tràng không thay đổi [F30]. Tại đại tràng, cuối cùng, lactulose bị phân hủy chủ yếu thành axit lactic và một lượng nhỏ axit formic và acetic do tác động của vi khuẩn đại tràng, dẫn đến sự gia tăng áp suất thẩm thấu và axit hóa nhẹ hàm lượng đại tràng [F30]. Hành động này do đó gây ra sự gia tăng hàm lượng nước trong phân và làm mềm phân cho tác dụng nhuận tràng [F30].

Con đường chính cho quá trình chuyển hóa galactose được gọi là con đường Leloir, nên được đặt theo tên của Luis Federico Leloir. Giai đoạn ban đầu của con đường này là sự chuyển đổi beta-D-galactose thành alpha-D-galactose nhờ enzyme galactose mutarotase (GALM) [A32864]. Con đường sau đó thực hiện chuyển đổi alpha-D-galactose thành UDP-glucose bằng ba enzyme chính và các phản ứng của chúng: galactokinase (GALK) phosphorylate alpha-D-galactose thành galactose-1-phosphate (Gal-1-P); galactose-1-phosphate uridyltransferase (GALT) chuyển một nhóm UMP từ UDP-glucose sang Gal-1-P để tạo thành UDP-galactose; và cuối cùng, UDP galactose-4-epimerase (GALE) xen kẽ UDP-galactose và UDP-glucose, hoàn thành con đường [A32864].

Nó thường không phổ biến để trải qua một tình huống quá liều với galactose chế độ ăn uống hoặc từ galactose như là một thành phần trong một tác nhân điều trị. Đồng thời, trải qua một tình huống đặc trưng bởi lượng galactose quá mức trong cơ thể xác định thách thức với galactose, bản thân nó là một rối loạn chuyển hóa di truyền hiếm gặp. Ở những người bị galactose, các enzyme cần thiết để chuyển hóa thêm galactose (ví dụ như galactose-1-phosphate uridyltransferase) bị giảm nghiêm trọng hoặc thiếu hoàn toàn, dẫn đến nồng độ galactose 1-phosphate trong các mô khác nhau [A32875]. Sự dư thừa độc hại này thường dẫn đến gan to, xơ gan, suy thận, đục thủy tinh thể, nôn mửa, hạ đường huyết, thờ ơ, tổn thương não và suy buồng trứng [A32875]. Nếu không điều trị, tỷ lệ tử vong ở trẻ sơ sinh bị galactose là khoảng 75% [A32876].