D-Riboz Nedir Ve Ne İşe Yarar ?

Esas olarak D-riboz olarak görülen Riboz, nükleik asitlerin, nükleotidlerin, vitamin riboflavin ve çeşitli ko-enzimlerin önemli bir bileşeni olan suda çözünebilen, pentoz bir şekerdir (beş karbon atomlu monosakkarit). Riboz C5H10O5 kimyasal formülüne sahiptir.

Bu her yerde bulunan şeker ve türevleri, doğadaki önemli biyolojik süreçler için temeldir ve tüm canlı organizmalar arasında bir ortaklığı yansıtır.

Ribonükleik asit (RNA), şeker ribozuna dayanan bir nükleik asittir. Deoksiribonükleik asit (DNA), yakından ilgili şeker deoksiribozuna dayanan bir nükleik asittir. Bu nükleik asitlerdeki bazlar (adenin, urasil, guanin ve RNA’daki sitozin ve DNA’daki urasil yerine timin) canlı hücrelerde genetik bilgiyi temsil eder. Genetik DNA’dan RNA’ya genetik bilginin aktarımı  için kullanılan RNA’nın bir bileşeni olarak, riboz canlılar için kritik öneme sahiptir.

Riboz aynı zamanda ATP, koenzim NADH ve metabolizma için kritik olan diğer birçok kimyasalın bir bileşenidir.

Yapısı

Riboz bir aldopentozdur, bu da birinci pozisyonda aldehit fonksiyonel gruba sahip bir pentoz şekeri anlamına gelir. Bir aldehit grubu, bir hidrojen atomuna bağlanmış ve bir oksijen atomuna (kimyasal formül O = CH-) çift bağlı bir karbon atomundan oluşur.

Riboz, dört karbon atomu ve bir oksijenden oluşan beş üyeli bir halka oluşturur. Hidroksil (-OH) grupları, üç karbona eklenir. Halkadaki dördüncü karbon (oksijene bitişik karbon atomlarından biri) ona beşinci karbon atomuna ve bir hidroksil grubuna bağlanmıştır.

Ayrıca 2-deoksiriboz olarak bilinen Deoksiriboz da bir aldopentozdur. Hidroksil grubunun iki pozisyonda (bağlı karbondan en uzaktaki karbon) hidrojen ile yer değiştirmesiyle, bir oksijen atomunun net kaybına yol açarak ribozdan türetilir. Deoksiriboz C5H10O4 kimyasal formülüne sahiptir.

Riboz 1909’da DNA’yı (1929) keşfeden Phoebus Levene tarafından keşfedildi ve DNA’nın adenin, guanin, timin, sitozin, deoksiriboz ve bir fosfat grubu içerdiğini keşfetti.

1  Kaynaklar ve Yapı

1.1 Biyolojik Önemi

D-riboz vücutta üretilen ve daha sonra çeşitli nükleik asitlere bağlanan bir pentoz şekeridir (halka yapısında beş karbon ile). Böyle bir işlem, bu nükleik asitlerin enerji ara maddeleri (NADH, FADH ve ATP) olarak veya DNA ve RNA’nın yapısal temelini oluşturmalarını sağlar.

• NADH :Tüm canlı hücrelerde bulunan bir koenzimdir.
• FADH : Flavin adenin dinükleotidin (FAD) indirgenmiş şeklidir. FAD riboflavin ve ATP’nin iki molekülünden sentezlenir.
• ATP : Hücre içi biyokimyasal reaksiyonlar için gereken kimyasal enerjiyi taşıyarak vücudun enerji üretmesini sağlar.

2  Moleküler Hedefler

2.1 ATP Sentezi

D-ribozun temel öncüllüğü, bir fosfat grubu yoluyla D-riboz ile adenin olarak bilinen azotlu tabanın birleşimi olan adenosin trifosfata (ATP) odaklanan nükleotidlerin bir unsuru olarak rol oynamaktadır.

• AMP : Katabolik ATP üretimini engelleyen veya ATP tüketimini hızlandıran metabolik stresler tarafından aktive edilen bir hücresel enerji algılayıcısıdır.
• IMP : İnosinik asit veya inosin monofosfat, bir nükleozit monofosfattır. Yaygın olarak bir lezzet arttırıcı olarak kullanılır, genellikle tavuk yan ürünleri veya diğer et sanayi atıkları elde edilir. İnosinik asit metabolizmada önemlidir.

ATP enerji üretiminde kullanıldığında, fosfat grupları kaybedilerek çeşitli enzimlerle doldurulabilen adenosin monofosfat (AMP) oluşur. Bazen ATP’nin kendisi, biyoenerjetik bir role hizmet etmeyen inosine 5′-monofosfata (IMP) dönüşebilir ve bir hücrede muhafaza edilmesi halinde ATP’ye geri döndürülebilse de, inosin formunda hücre dışına atılabilir veya hipoksantin, sonra vücuttan atılır.

• Hipoksantin : Hipoksantin doğal olarak oluşan bir purin türevidir. Bazen nükleosid inosin formunda tRNA’nın antikodonunda bulunduğu nükleik asitlerin bir bileşeni olarak bulunur.

Hücreler, nükleotit bazlarını (pürin ve pirimidin kurtarma yolaklarını kurtarmak için) kullanılan bazı yollara sahiptir, fakat aynı zamanda, hücre içinde yeni nükleotid bazları doğrudan sentezleyebilirler. Fare iskelet dokusunda nispeten yavaş olduğu kaydedilen bu ikinci işlem, [2] enzim riboz-fosfat difosfokinaz vasıtasıyla fosforibosil pirofosfata (PRPP) dönüştürülen D-ribozu ( riboz-5-fosfat olarak ) içerir ve daha sonra fosforibosylamine dönüştürülür. Ardından IMP’nin kendisine; IMP hemen sentezlendiğinde, bir enerji kaynağı olarak metabolik süreçlere katılmak için ATP’ye dönüştürülebilir.

• PRPP : (PRPP) sentezi, aynı gendeki farklı mutasyonların farklı klinik fenotiplere nasıl yol açabileceğinin bir örneğini sunar.
• Fosforibosylamine :  Pürin metabolizmasında bir ara ürün. IMP’nin öncüsüdür.

D-ribozun damardan alımı, sonraki tümsonradan gelen ürünlerin sentez hızını arttırdığı için, [3] D-ribozun mevcudiyetinin nükleotid sentezinde sınırlayıcı faktör olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle D-ribozun, ATP konsantrasyonlarının (toplam nükleotidlere göre) azaldığı, yani kalp hasarı [4] ve uzun süreli fiziksel egzersiz olduğu durumlarda araştırıldığı düşünülmektedir. [5]

3  Kalp-Damar Sağlığı İle Etkileşimleri

3.1 Kalp Dokusu

Çeşitli kalp rahatsızlıkları olanlarda, günlük 15 g’lık bir dozda (üç dozda 5 g) D-riboz takviyesinin egzersiz sırasında etkili olduğu tespit edilen birkaç küçük çalışma olduğu görülüyor. Bunlar, döngü ergometrisi sırasında dolaşımda daha fazla atriyal katkısı olan konjestif kalp yetmezliği (CHF) olanları kapsar [6] sekiz haftadan sonra egzersiz sırasında kanın yeterince oksijenlenmesi parametrelerini iyileştiren ileri iskemik kalp yetmezliği olan olgular [7] ve stabil koroner arter hastalarında egzersiz sırasında iskemide hastalık [8] veya dobutamin stres ekokardiyografi sırasındadır (D-riboz infüzyonu [1]).

• CHF : Konjestif kalp yetmezliği semptomları, nefes darlığı, halsizlik, yorgunluk ve bacakların, ayak bileklerinin ve ayakların şişmesi belirtilerine neden olan bir kalp rahatsızlığıdır.
• Dobutamin stres ekokardiyografi : Eğer egzersiz yapamıyorsanız (DSE) kullanılabilir. Dobutamin bir damar içine konur ve kalbin daha hızlı atmasına neden olur.

4  İskelet Kası ve Egzersiz Performansı

4.1 Biyoenerji Bilimi

Egzersiz sırasında, ATP, sonunda bir enerji dinamiği sağlamayan inosin 5′-monofosfat (IMP) [9] ve (eğer hücre içinde kalırsa) bir dinlenme durumu girildikten sonra ATP’ye geri döndürülebilir. Bazı IMP hücreyi inosin ya da hipoksantin biçiminde, genellikle daha uzun süre daha yüksek yoğunluklarda bırakır [10] [11] ve ağır ve sık antreman bağlamında genel pürin kaybı vardır. [12]

• Pürin :  Birçok organizmada bulunan pürinleri sentezlemek ve parçalamak için metabolik yollara değinmektedir.

Pürinler iskelet kasında ya yeni pürinlerin sentezi yoluyla geri kazanılmış gibi görünür ve bu da farelerde nispeten yavaş bir orandadır. [2] Yoğun eğitimin uzatılmasından sonra ATP’nin restorasyonu nedeniyle insanlarda da meydana geldiği düşünülmektedir (üçten sonra tekrar doldurulmaz) dinlenme günleri [13] [5] veya pürin iyileşmesi yoluyla. D-ribozun,sıçanların iskelet kası içine alımı gibi nükleotid sentez oranlarını arttırdığı için daha yavaş olan süreçte kasın iyileşmesinde rol oynadığı düşünülmektedir. [3] (riboz mevcudiyetinin, nükleotid sentezinde bir darboğaz olabilen D-ribozdan üretilen fosforibosil pirofosfat (PRPP) miktarını nasıl kısıtladığına ilişkin [5] düşüncesini taşıyordu.

• PRPP :(PRPP) sentezi, aynı gendeki farklı mutasyonların farklı klinik fenotiplere nasıl yol açabileceğinin bir örneğini sunar.

Yüksek dozda oral D-riboz takviyesinin kullanıldığı yukarıdaki bir çalışmaya göre [5], plasebo şekeri olarak maltodekstrin ile karşılaştırıldığında diyette D-riboz fazlası ile dinlenme süresinin üç günü boyunca ATP ikmalinin daha fazla olduğunu göstermiştir. (üç gün boyunca yaklaşık 150g)

4.2 Ağrı, Yaralanma ve İyileşme

D-riboz (200 mg / kg), maltodekstrin (200 mg / kg) ile karşılaştırıldığında ve her ikisi de eşit miktarda sakkaroz ile eşleştiğinde, D-riboz alımdan sonra 90 dakika kadar maltodekstrin kadar kan glikozunu yükseltir gibi görünmemektedir. [ 5] Üç gün sonra (bu takviye dokuz kez daha alındığında) ölçüldüğünde, tekrarlanan bisiklet egzersizleri sonrasında glikojenin restorasyonunda eşdeğer görünürler. [5]

Bir kere günde iki kez bisiklet egzersizlerine tabi tutulmuş sağlıklı erkek denekler, son eğitimden sonra 200 mg / kg D-riboz (ortalama doz 17.25 gr ve ortalama doz 17.25 gr) eşdeğer miktarda sakkaroz takviyesi ve yine günde üç kez üç gün plasebo ile karşılaştırıldı (aynı zamanlama protokolü, ancak maltodekstrin D-ribozun plasebo’sunda kullanıldı). [5] D-riboz verilen grup kas ATP konsantrasyonlarını kapsamlı bir egzersiz öncesi ile istatistiksel olarak karşılaştırılabilir bir seviyeye getirebildi; plasebo grubu sadece bir kez tamamlandıktan sonra hiçbir etki göstermeyen kısmi iyileşme gördü ve toplamda yaklaşık 150 gr D-riboz üç gün içinde ve son oturumda tüketiliyordu. [5]

Katı egzersize dinlenme durumunu değerlendiren bir çalışmaya dayanarak, yüksek doz D-ribozun birkaç gün boyunca takviye edilmesi, ATP konsantrasyonlarının eski haline getirilmesinde geleneksel diyet şekerlerinden daha etkili olabileceği gibi görünüyor; ancak yüksek bir doz gerekmektedir.

5  Tıbbi Durumlarla Etkileşimler

5.1 Fibromiyalji

D-Riboz’in, fibromiyaljisi, [14] en çok azaltılmış ATP seviyeleri (D-ribozun bir bileşeni olduğu) [15] ile  iskelet kası enerjisi olduğu bilgisine dayanılarak fibromiyaljiyle etkileşim kurduğu düşünülmektedir [15] ve D-Riboz’un yüksek dozlarda atletlerdeki böbrek dokusunu etkileyebilir. [5] Bir vaka incelemesi, fibromiyaljisi olan bir kişide diğer ilaçların yanında günde iki kez alınan 5g D-ribozun semptomları önemli ölçüde azalttığını ve bu da ek bir hafta durdurulduktan sonra geri döndüğünü belirtti. [16]

• CFS : Kronik yorgunluk sendromu (CFS), altta yatan herhangi bir tıbbi durum tarafından açıklanamayan aşırı yorgunluk ile karakterize karmaşık bir hastalıktır.

Günde 15g (üç bölünmüş dozda) D-riboz verilen fibromiyaljik ve / veya kronik yorgunluk sendromu (CFS) olan hastalarda , takviye, enerji, uyku ve sağkalımdaki öznel iyileştirmelerle ağrı eşiğinde artar. [17] Bu çalışmada plasebo kontrolü uygulanmamıştır ve bir çıkar çatışması olabilir (bir şirket tarafından sağlanan ürünün D-riboz ürettiği ve bir yazar istihdam ettiği doğrultusunda). [17]

D-riboz supplementi ile ağrı bozukluklarına fayda sağladığını gösteren bir çalışma var, ancak bir plasebo kontrol kullanamadı ve potansiyel bir çıkar çatışmasına neden olabilir.

Kimyasal İsimler: D-Ribopiranoz; D-riboz, ribopiranoz; riboz; Ribopyranoside; 10257-32-6
Moleküler Formül: C5H10O5
Moleküler Ağırlık: 150.13 g / mol

Bilimsel Destek ve Referans Metni

D-Riboz  Referanslar

1. Dobutamin stres ekokardiyografisi sırasında D-ribozun anti-iskemik etkilerinin değerlendirilmesi: Bir pilot çalışma.
2. Farklı iskelet kas lif tiplerinde aden nükleotidlerinin De novo sentezi.
3. Farklı iskelet kas lifi tiplerinde adenin nükleotitlerine pürin kurtarması.
4. Kardiyak enerji metabolizması için bir takviye olarak D-Ribose.
5. İnsanlarda yoğun aralıklı antrenman sonrası adenin nükleotidlerinin yeniden sentezi  üzerine riboz desteğinin etkisi .
6. D-Ribose konjestif kalp yetersizliği hastalarında diyastolik fonksiyon ve yaşam kalitesini iyileştirir: prospektif fizibilite çalışması.
7. D-riboz ileri iskemik kalp yetmezliği hastalarına yardımcı olur.
8. Stabil koroner arter hastalığında egzersiz kaynaklı iskemi üzerine ribozun etkileri.
9. Artımlı dinamik egzersiz sırasında insan iskelet kasındaki inosin monofosfat (IMP) oluşumu.
10. Yüksek yoğunluklu antrenmanın insanda pürin metabolizması üzerine etkisi.
11. Yüksek yoğunluklu aralıklı egzersizin ardından insan kasında UFT alımı ve ATP düzeylerini düşürdü.
12. Yoğun egzersiz sırasında ve sonrasında insan iskelet kaslarında AMP deaminasyon ve purin değişimi.
13. Yüksek yoğunluklu antrenman sonrası insan iskelet kasındaki adenin nükleotidlerinin istirahat düzeylerinde azalma.
14. Postmenopozal kadınlarda posttertüel yorgunluğa katkıda bulunabilecek değişik iskelet kası karakteristikleri ile fibromiyalji ilişkisi.
15. Primer fibromiyaljili hastaların ağrılı kaslarında yüksek enerjili fosfat düzeylerini düşürdü.
16. Fibromiyaljili bir hastada ribozun yararı.
17. Kronik yorgunluk sendromu ve fibromiyaljide D-riboz kullanımı: Bir pilot çalışma.