Ацилкарнитины: номенклатура, биомаркеры, терапевтический потенциал, лекарственные мишени и клинические исследования

Ацилкарнитины — метаболиты жирных кислот, играющие важную роль во многих путях клеточного энергетического обмена. Исторически их использовали как важные диагностические маркеры наследственных нарушений окисления жирных кислот; в настоящее время их интенсивно изучают в качестве маркеров энергетического обмена, нарушений активности митохондриального и пероксисомального окисления, инсулинорезистентности и физической активности. Ацилкарнитины всё чаще рассматриваются как важные показатели в метаболических исследованиях различных заболеваний, включая метаболические и сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет, депрессию, неврологические расстройства и некоторые злокачественные новообразования. Препарат L-карнитин, одобренный FDA, а также короткоцепочечные ацилкарнитины — ацетилкарнитин и пропионилкарнитин — широко применяются в качестве пищевых добавок. В связи с растущим значением этих соединений мы провели подробный обзор ацилкарнитинов, в котором рассмотрели их идентификацию, номенклатуру, классификацию, биохимию, патофизиологию, применение в составе пищевых добавок, потенциальные лекарственные мишени и клинические исследования. Кроме того, мы обобщили эти данные в базе Human Metabolome Database, которая теперь содержит сведения о структуре, химических формулах, химических и спектральных свойствах, описаниях и метаболических путях 1240 ацилкарнитинов. Эта работа создаёт прочную основу для выявления, характеристики и изучения ацилкарнитинов в биологических образцах человека. Мы также обсуждаем новые возможности применения ацилкарнитинов в качестве биомаркеров, а также диетических вмешательств или пищевых добавок при широком спектре заболеваний. Рассмотрена и возможность выявления новых лекарственных мишеней, участвующих в регуляции уровня ацилкарнитинов.

Значимость: В этом обзоре представлен всесторонний анализ ацилкарнитинов, включая их номенклатуру, структуру и биохимию, а также применение в качестве биомаркеров заболеваний и лекарственных средств. Мы приводим обновлённые сведения, содержащиеся на сайте Human Metabolome Database, и масштабное картирование известных биохимических путей, связанных с ацилкарнитинами, что создаёт прочную основу для дальнейшего уточнения их физиологических функций.