Sarcosina
La sarcosina, también conocida como N-metilglicina, es un producto intermedio y un subproducto en la síntesis y degradación de la glicina. La sarcosina es metabolizada a glicina por la enzima sarcosina deshidrogenasa, mientras que la glicina-N-metil transferasa genera sarcosina a partir de la glicina. La sarcosina es un derivado de aminoácidos que se encuentra naturalmente en los músculos y otros tejidos corporales. En el laboratorio, se puede sintetizar a partir de ácido cloroacético y metilamina. En la naturaleza la sarcosina se encuentra como intermediario en el metabolismo de la colina a la glicina. La sarcosina es dulce al gusto y se disuelve en agua. Se utiliza en la fabricación de tensioactivos biodegradables y pastas dentales, así como en otras aplicaciones.
| Sarcosina | ||
|---|---|---|
| General | ||
| Fórmula estructural | Imagen de la estructura | |
| Fórmula molecular | ? | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 107-97-1[1] | |
| ChEBI | 15611 | |
| ChEMBL | CHEMBL304383 | |
| ChemSpider | 1057 | |
| DrugBank | 12519 | |
| PubChem | 1088 | |
| UNII | Z711V88R5F | |
| KEGG | C00213 | |
| InChI=InChI=1S/C3H7NO2/c1-4-2-3(5)6/h4H,2H2,1H3,(H,5,6) Key: FSYKKLYZXJSNPZ-UHFFFAOYSA-N | ||
| Propiedades físicas | ||
| Masa molar | 89,048 g/mol | |
La sarcosina es omnipresente en los materiales biológicos y está presente en alimentos como las yemas de huevo, el pavo, el jamón, las verduras, las legumbres, etc.
La sarcosina, como los compuestos relacionados dimetilglicina (DMG) y trimetilglicina (TMG), se forma a través del metabolismo de nutrientes como la colina y la metionina, que contienen grupos metilo utilizados en una amplia gama de reacciones bioquímicas. La sarcosina se degrada rápidamente a glicina, que, además de su importancia como componente de la proteína, desempeña un papel importante en diversos procesos fisiológicos como fuente metabólica principal de componentes de células vivas como el glutatión, la creatina, las purinas y la serina. La concentración de sarcosina en el suero sanguíneo de sujetos humanos normales es 1.4 ± 0.6 mM. [2]
Historia
La sarcosina fue aislada y nombrada por el químico alemán Justus von Liebig en 1847. Jacob Volhard la sintetizó por primera vez en 1862 mientras trabajaba en el laboratorio de Hermann Kolbe. Antes de la síntesis de la sarcosina, se sabía que era producto de la hidrólisis de la creatina, un compuesto que se encuentra en el extracto de carne. Bajo este supuesto, al preparar el compuesto con metilamina y ácido monocloroacético, Volhard demostró que la sarcosina era la N-metilglicina. [3]
Uso clínico
Toxicidad
Se han observado problemas motores y respiratorios en ratas a 10 mg/kg, lo equivalente a 800 mg para una persona de 80 kg. [4]
Esquizofrenia
La sarcosina ha sido investigada en relación con la esquizofrenia. La evidencia preliminar sugiere que la ingesta de 2 g/día de sarcosina como terapia complementaria con ciertos antipsicóticos (no con la clozapina[5]) en la esquizofrenia proporciona disminución en la sintomatología positiva y negativa, así como en los síntomas psicopatológicos neurocognitivos y generales que son comunes a la enfermedad. La sarcosina había sido bien tolerada.[6] También se está investigando para la posible prevención de la enfermedad esquizofrénica durante la etapa prodrómica de la enfermedad. Actúa como inhibidor del transportador de glicina tipo 1 y agonista de glicina. Aumenta las concentraciones de glicina en el cerebro, lo que provoca una mayor activación del receptor NMDA y la disminución de los síntomas. Como tal, podría ser una opción de tratamiento interesante. Un metaanálisis de 2011 encontró que la sarcosina adyuvante tiene un tamaño de efecto medio para los síntomas negativos y totales. [7]
Depresión
El trastorno depresivo mayor es una enfermedad compleja y la mayoría de los antidepresivos disponibles apuntan a la monoamina, por lo que exhiben eficacia limitada y efectos cognitivos. Los receptores de N-metil-D-aspartato (NMDAr), un subtipo de receptor de glutamato, juegan un papel importante en el aprendizaje y la memoria, y los agentes potenciadores del receptor de NMDA, como la sarcosina (N-metilglicina), se han utilizado como terapia complementaria de la esquizofrenia. Los ensayos clínicos preliminares indicaron que la ingesta de sarcosina mejoró no solo los síntomas psicóticos sino también depresivos en pacientes con esquizofrenia , por lo que también puede ser un complemento útil para tratar trastornos esquizoafectivos de tipo depresivo donde los antidepresivos glutamatérgicos de acción rápida, particularmente los antagonistas de NMDA como esketamina, puede promover el empeoramiento de las características psicóticas (aunque el análisis de riesgo-beneficio está en curso en este momento).
Posible marcador de cáncer de próstata
Se informó que la sarcosina activa las células de cáncer de próstata e indica la malignidad de las células de cáncer de próstata cuando se mide en orina. [8] La sarcosina se identificó como un metabolito diferencial que aumentó considerablemente durante la progresión del cáncer de próstata a metástasis y se pudo detectar en la orina. Los niveles de sarcosina parecían controlar la invasividad del cáncer.
Véase también
- Glicina
- Dimetilglicina
- Trimetilglicina
Referencias
- Número CAS
- «Serum betaine, N,N-dimethylglycine and N-methylglycine levels in patients with cobalamin and folate deficiency and related inborn errors of metabolism». Metabolism 42 (11): 1448-60. November 1993. PMID 7694037. doi:10.1016/0026-0495(93)90198-W.
- Rocke, Alan J. (1993). «The Theory of Chemical Structure and the Structure of Chemical Theory». The Quiet Revolution: Hermann Kolbe and the Science of Organic Chemistry. Berkeley: University of California. pp. 239-64. ISBN 978-0-520-08110-9.
- Perry, Kenneth W.; Falcone, Julie F.; Fell, Matthew J.; Ryder, John W.; Yu, Hong; Love, Patrick L.; Katner, Jason; Gordon, Kimberly D. et al. (October 2008). «Neurochemical and behavioral profiling of the selective GlyT1 inhibitors ALX5407 and LY2365109 indicate a preferential action in caudal vs. cortical brain areas». Neuropharmacology 55 (5): 743-754. PMID 18602930. doi:10.1016/j.neuropharm.2008.06.016.
- «Glycine transporter I inhibitor, N-methylglycine (sarcosine), added to clozapine for the treatment of schizophrenia». Biological Psychiatry 60 (6): 645-9. September 2006. PMID 16780811. doi:10.1016/j.biopsych.2006.04.005.
- «Glycine transporter I inhibitor, N-methylglycine (sarcosine), added to antipsychotics for the treatment of schizophrenia». Biological Psychiatry 55 (5): 452-6. March 2004. PMID 15023571. doi:10.1016/j.biopsych.2003.09.012.
- «Meta-analysis of the efficacy of adjunctive NMDA receptor modulators in chronic schizophrenia». CNS Drugs 25 (10): 859-85. October 2011. PMID 21936588. doi:10.2165/11586650-000000000-00000.
- «Metabolomic profiles delineate potential role for sarcosine in prostate cancer progression». Nature 457 (7231): 910-4. February 2009. Bibcode:2009Natur.457..910S. PMC 2724746. PMID 19212411. doi:10.1038/nature07762. Resumen divulgativo – Science News (February 11, 2009).
- «Sarcosine in urine after digital rectal examination fails as a marker in prostate cancer detection and identification of aggressive tumours». European Urology 58 (1): 12-8; discussion 20-1. July 2010. PMID 20117878. doi:10.1016/j.eururo.2010.01.035.
- «Serum sarcosine is not a marker for prostate cancer». Annals of Clinical Biochemistry 47 (Pt 3): 282. May 2010. PMID 20233752. doi:10.1258/acb.2010.009270.
- «The search for new prostate cancer biomarkers continues». Clinical Chemistry 55 (7): 1277-9. July 2009. PMID 19478024. doi:10.1373/clinchem.2009.126870.