Co to jest urydyna?

Nukleotydy jako podstawowe strukturalne cząsteczki życia będą budować nie tylko nici kwasów nukleinowych DNA i RNA, ale też spełniać wiele ważnych funkcji biochemicznych zapewniających sprawne funkcjonowanie organizmu. Można o nich śmiało powiedzieć, że są to niezbędne cząsteczki do zadań specjalnych bez których nie wytworzyłyby się białka, enzymy, hormony, witaminy czy też podstawowa energia komórkowa ATP. Nukleotydy w podziale chemicznym na puryny i pirymidyny będą spełniały się zatem nie tylko w kontekście budulcowym, ale będą też regenerować, goić, oraz regulować pracę wielu procesów enzymatycznych w naszym organizmie tak ważnych m.in. dla układu odpornościowego, nerwowego czy pokarmowego.

Poznaj nukleotydy dietetyczne polskiej marki NucleoCare – opracowane naukowo kompozycje najwyższej jakości składników wspierające organizm w szybszej odbudowie komórek odpornościowych i błony śluzowej jelit. Wypróbuj nowoczesną suplementację NucleoCare!

Sprawdź, gdzie kupić

Urydyna – nukleotyd o szerokim zakresie działania

Nukleotydem o szerokim zakresie działania niewątpliwie jest urydyna – związek pirymidynowy, która odgrywa kluczową rolę w syntezie RNA, glikogenu, biomembrany, oraz w utrzymaniu prawidłowych funkcji komórek i metabolizmu energetycznego, co globalnie będzie przekładać się na prawidłowe  funkcjonowanie wielu organów, a zwłaszcza na tkankę nerwową.

Gdzie występuje urydyna?

Urydyna występuje głównie we krwi i płynie mózgowo-rdzeniowym, gdzie przyczynia się do utrzymania podstawowych funkcji komórkowych, działa wielopłaszczyznowo na narządy układów ośrodkowego i obwodowego nerwowego, rozrodczego oraz pokarmowego w tym m.in. wątroby, gdzie na przykład w sytuacjach klinicznych bywa stosowana osłonowo w celu zmniejszenia cytotoksyczności i zahamowania polekowego stłuszczenia wątroby; neuralgii bólowych czy postępującej nefropatii cukrzycowej.

Biosynteza urydyny

Organizm nukleotydy pozyskuje wewnętrznie przez dwie ścieżki syntezy de novo i szlaków ratunkowych – gdzie na drodze mniej lub bardziej skomplikowanych reakcji biochemicznych ustrój samodzielnie sobie je syntetyzuje, oraz zewnętrznie z  pożywienia, odżywek czy suplementów. W podaży zewnętrznej uważane są za warunkowo niezbędne w osłabieniu, niedożywieniu, stanach zapalnych czy urazach.

Biosynteza urydyny regulowana jest przez wątrobę i tkankę tłuszczową, a jej wydalanie następuje głównie przez nerki lub w wyniku katabolizmu pirymidyny w tkankach. Ze wszystkich nukleotydów pirymidynowych i zasad występujących w osoczu to stężenie urydyny jest najwyższe co też stanowi źródło pozyskiwania dla pozostałych tkanek gdyż nie potrafią one syntetyzować urydyny we własnym zakresie.

Seria ostatnich badań wskazuje [1], że dynamiczna regulacja urydyny w osoczu ma związek z zachowaniami żywieniowymi. Głównym narządem biorącym udział w biosyntezie urydyny jest wątroba, która utrzymuje homeostazę urydyny poprzez regulację metabolizmu glukozy podczas różnych stanów odżywiania. W okresie po posiłku synteza urydyny zachodzi głównie w tkance wątroby, jednak w okresie na czczo jej synteza zależy od adipocytów (komórki magazynujące tłuszcz), gdyż wątroba w tym czasie skupia się na produkcji glukozy.

Na jakie procesy biologiczne wpływa urydyna?

Urydyna wpływa biologicznie na różne procesy fizjologiczne i jest ściśle związana z homeostazą organizmu, regulującą poziom glukozy, metabolizm lipidów, aminokwasów oraz inne procesy życiowe. W związku z tym, że urydyna stanowi nietoksyczny składnik leku, znalazła zastosowanie w leczeniu chorób dziedzicznych, raka, drgawek i zaburzeń ośrodkowego układu nerwowego, jednak cały czas potrzebne są dalsze badania kliniczne w celu zbadania związku między fizjologicznymi i patologicznymi funkcjami urydyny a jej implikacjami klinicznymi [2].

Zarówno urydyna, jak i jej prekursor cytydyna przyczyniają się do syntezy mózgowych fosfolipidów na tzw. szlakach Kennedy’ego.[3] Ścieżki te odpowiadają za syntezę ważnych fosfolipidów, niezbędnych składników strukturalnych błon biologicznych – fosfatydylocholiny (PC) i fosfatydyloetanoloaminy (PE). Fosfatydylocholina jako główny składnik błon komórkowych i płucny środek powierzchniowo czynny, odgrywa ważną rolę w sygnalizacji komórkowej za pośrednictwem błon i aktywacji innych enzymów.

Fosfatydyloetanoloaminy (PE) znajdują się we wszystkich żywych komórkach i stanowią 25% wszystkich fosfolipidów. W fizjologii, znajdują się one w szczególności w tkankach ośrodkowego układu nerwowego, takich jak substancji białej w mózgu, nerwach, tkance nerwowej i w rdzeniu kręgowym, gdzie tworzą 45% wszystkich fosfolipidów.

Zastosowanie urydyny w chorobach i zaburzeniach neurologicznych

Główną formą nukleozydów pirymidynowych pobieranych przez mózg jest urydyna [4][1], która odgrywa istotną rolę w wielu funkcjach ośrodkowego układu nerwowego takich jak pamięć, czy plastyczność neuronów[5][2], nie jest więc zaskakujące, że niedobór urydyny może prowadzić do objawów neurologicznych[6][3].

Urydyna może poprawiać jakość snu, zasypianie i regenerację organizmu podczas snu [4]. Próby kliniczne na modelu zwierzęcym wykazały, że suplementacja urydyną poprawiała jakość odpoczynku nocnego, podczas którego możliwe jest optymalne zregenerowanie funkcji mózgu.

Ze względu na ograniczoną skuteczność i skutki uboczne obecnych leków przeciwpadaczkowych (LPP) kluczowym jest poszukiwanie nowych środków terapeutycznych. Badania naukowe z 2006r. [2] na modelu zwierzęcym sugerują, że urydyna może potencjalnie pomóc w zapobieganiu i leczeniu w niektórych modelach padaczki.

Urydyna jest jednym z podstawowych składników mieliny, dlatego wnioskuje się, że suplementacja tego nukleotydu może zwolnić rozwój choroby w stwardnieniu rozsianym. Najlepsze efekty uzyskano przy zastosowaniu monofosforanu urydyny (UMP) [7][4].

W niezależnych badaniach przeprowadzonych zarówno na szczurach, jak i na ludziach udowodniono, że suplementacja urydyną znacznie przyspieszała procesy zapamiętywania nowych informacji, co ułatwiało ich późniejsze odtworzenie. Ponadto stosowanie urydyny wraz z choliną polepszało pamięć wzrokową oraz logiczne myślenie, gdyż posiada ona zdolność do nasilania procesu powstawania nowych połączeń pomiędzy neuronami. Urydyna może być skuteczna w leczeniu zaburzeń neurodegeneracyjnych takich jak choroba Alzheimera, czy choroba Parkinsona [8][5].

Dowody sugerują, że substraty takie jak urydyna, cholina i kwas dokozaheksaenowy (DHA) wykazują synergię w kierunku usprawnienia ważnych funkcji poznawczych, neuroregeneracyjnych i neuroprotekcyjnych w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) [9, 4], dlatego istnieje przekonujące uzasadnienie łączenia tych składników odżywczych w codziennej suplementacji dietetycznej [10]. Będzie to miało też swoje przełożenie na regenerację i przewodzenie w obrębie obwodowej tkanki nerwowej w takich przestrzeniach jak motoryka mała, duża, zwiększenie czucia głębokiego.

Kontrolowane badanie naukowe[11] – neurofizjologiczne z podwójną ślepą próbą wskazują, że leczenie urydyną może przynieść poprawę neurofizjologiczną nerwów obwodowych w leczeniu neuropatii cukrzycowej, gdzie hiperglikemia powoduje zaburzenia w budowie i funkcjonowaniu włókien nerwowych.

Dowody z badań klinicznych z użyciem kombinacji nukleotydów i witaminy B12 wykazały objawową i funkcjonalną poprawę u pacjentów leczonych z powodu stanów bólowych, w tym nerwobólów, objawów bólu neuropatycznego, bólu krzyża, i bólu związanego z chorobą zwyrodnieniową stawów. 

Suplementacja urydyny

Suplementacja urydyny może wywierać działanie przeciwzapalne i przeciwzwłóknieniowe w tkance płuc [12-14][6] [7] [8]. W badaniach naukowych na modelu zwierzęcym, których celem było zbadanie czy urydyna ma właściwości przeciwzapalne w modelowym zapaleniu płuc podobnym do astmy, zaobserwowano, że urydyna znacząco zmniejszyła zarówno obrzęk, jak i naciek leukocytów na tkankę płucną. Wyniki sugerują zatem, że może urydyna wywierać działanie przeciwzapalne i przeciwzwłóknieniowe w różnych stanach chorobowych np. w ostrym uszkodzeniu płuc lub astmie oskrzelowej.

Głównym przeciwwskazaniem do suplementacji nukleotydów jest hiperurykemia (podwyższony kwas moczowy w osoczu od 7,2 md/dl) będąca skutkiem nadmiernej produkcji kwasu moczowego lub zmniejszonymi możliwościami wydalania go z organizmu. Kwas moczowy to też naturalny produkt uboczny metabolizmu puryn. Chociaż sama hiperurykemia nie jest jeszcze chorobą, to w niektórych przypadkach, zwiększa się ryzyko choroby dny moczanowej, gdzie na skutek podwyższonego kwasu moczowego mogą wytwarzać się kryształki moczanu sodu i odkładać w tkankach powodując ból i przewlekły stan zapalny.

Warto jednak zaznaczyć, nie wszystkie nukleotydy są purynami. Pomimo, że przeciwwskazaniem do suplementacji jest podwyższony kwas moczowy w wyniku ograniczonego metabolizmu puryn to jednak warto nadmienić ze sama urydyna nie jest puryną, gdyż stanowi związek pirymidynowy, a produkty katabolizmu pirymidyn są dobrze rozpuszczalne w wodzie, dlatego nadmierne wytwarzanie katabolitów pirymidynowych nie wiąże się z klinicznie ważnymi zaburzeniami jakie mogą mieć miejsce w przypadku puryn [15].[9]

Podsumowanie

Podsumowując urydyna wpływa pozytywnie na nastrój, poprawia pamięć i zwiększa neuroplastyczność mózgu, napięcie mięśniowe, ma łatwy dostęp do mózgu a jako nietoksyczny składnik diety stanowi atrakcyjną alternatywę dla wsparcia, regeneracji i leczenia centralnego i obwodowego układu nerwowego.

U zdrowych osób będących na zbilansowanej i zróżnicowanej diecie wystarczającym powinny być reakcje biosyntezy nukleotydów de novo w połączeniu ze skutecznymi ścieżkami ratunkowymi.

Wymagania zmieniają się jednak w przypadku wszelkiego stresu fizjologicznego wywołanego chorobą, urazem czy też zaburzeniami metabolicznymi, wówczas dietetyczne i suplementacyjne źródła nukleotydów są zalecane do wspierania funkcji odpornościowych, neurologicznych i układu pokarmowego.

Bibliografia

1. Cao D., Leffert JJ, McCabe J., Kim B., Pizzorno G. Nieprawidłowości w regulacji homeostazy urydyny i metabolizmie nukleotydów, pirymidyny jako konsekwencja delecji genu fosforylazy urydyny. The Journal of Biological Chemistry . 2005; 280 (22): 21169–21175. doi: 10.1074 / jbc.M412343200
2. Y. Zhang, S. Guo, C. Xie, J. Fang, Uridine Metabolism and Its Role in Glucose, Lipid, and Amino Acid Homeostasis, Biomed Res Int. 2020; 2020: 7091718. Published online 2020 Apr 14. doi: 10.1155/2020/7091718
3. M. Cansev, Uridine and cytidine in the brain: their transport and utilization, Brain Res Rev 2006 Sep;52(2):389-97. doi: 10.1016/j.brainresrev.2006.05.001.
4. A. Dobolyi, G. Juhász, Z.Kovács, J. Kardos, Uridine Function in the Central Nervous System, Current Topics in Medicinal Chemistry, 2011, 11, 1058-1067
5. A. Dobolyi, G. Juhász, Z.Kovács, J. Kardos, Uridine Function in the Central Nervous System, Current Topics in Medicinal Chemistry, 2011, 11, 1058-1067
6. Connolly GP. Abnormal pyrimidine metabolism is the basis of some neurological diseases. Trends Pharmacol Sci. 1998;19:252.
7. Agarwal N., Sung Y-H., Jensen aJ.E. i wsp.: Short-term administration of uridine increases brain membrane phospholipids precursors in healthy adults: a 31-phosphorus magnetic resonance spectroscopy study at 4T., Bipolar Disord. 2010 Dec; 12(8) S: 825–833.
8. Cansev M., Ulus I.H., Wang L.: i wsp.: Restorative effects of uridine plus docosahexaenoic acid in a rat model of Parkinson’s disease. Neurosci. Res., 2008, 62, 206-209.
9. Wurtman R.J., Cansev M., Sakamoto T., Ulus IH.: Use of phosphatide precursors to promote synaptogenesis. Annu Rev Nutr. 2009;29 S:59–87.
10. Grimm M., Michaelson D.M., Hartmann T.: Omega-3 fatty acids, lipids, and apoE lipidation in Alzheimer’s disease: a rationale for multi-nutrient dementia prevention. J Lipid Res. 2017;58 S:2083–101.
11. Gallai V., Mazzotta G., Montesi S., i wsp.: Effects of uridine in the treatment of diabetic neuropathy: an electrophysiological study,  1992 Jul;86(1) S:3-7.
12. Cicko S., Grimm M., Ayata K., i wsp.: Suplementacja urydyny wywiera działanie przeciwzapalne i przeciwzwłóknieniowe w zwierzęcym modelu zwłóknienia płuc, Published online 2015 Sep 15. doi: 10.1186/s12931-015-0264-9
13. Evaldsson C., Rydén I., Uppugunduri S., Anti-inflammatory effects of exogenous uridine in an animal model of lung inflammation, Int Immunopharmacol, 2007 Aug;7(8) S:1025-32.
14. Evaldsson C., Rydén I., Uppugunduri S.: 4-thiouridine induces dose-dependent reduction of oedema, leucocyte influx and tumour necrosis factor in lung inflammation., Clin Exp Immunol, 2009 Feb;155(2) S:330-338.
15. Rodwell V.W., Bender D.A., Botham K.M. i wsp. Biochemia Harpera, Wydanie VII, PZWL 2018 Warszawa, str. 451.