1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.
Agmatin, poznat i kao (4-aminobutil)gvanidin, je aminogvanidin kojeg je otkrio Albrecht Kossel, 1910.[2] Agmatin je hemijska supstanca koja se prirodno stvara iz aminokiselinearginin. Pokazano je da agmatin djeluje modulirajuće na više molekulskih meta, osobito na neurotransmiterske sisteme, ionske kanale, sintezu dušik-oksida (NO) i metabolizampoliamina, što pruža osnove za daljnja istraživanja potencijalne primjene.
Agmatin je otkrio Albrecht Kossel, 1910. Termin je dobijen od A- (amino-) + g- (gvanidin) + -ma- (od ptomain) + -in (sufiks sa ubačenim -t- odvajajuće za eufoniju. Godinu dana nakon njegovog otkrića, ustanovljeno je da agmatin može povećati protok krvi kod kunića;[3] međutim, fiziološka relevantnost ovih nalaza bila je dovedena u pitanje s obzirom na potrebne visoke koncentracije (visok raspon µM).[4] Tokom 1920-ih, istraživači u klinici za dijabetes Oskara Minkowskog pokazali su da agmatin može imati blage hipoglikemijske efekte.[5] U 1994. došlo se do otkrića endogene sinteze agmatina kod sisara.[6]
Biosinteza agmatina dekarboksilacijom arginina nalazi se u dobroj poziciji zanadmetanje sa glavnim argininski zavisnim putevima, i to: metabolizmom dušika (urea ciklus), i poliaminom i sintezom dušik-oksida (NO) . Razgradnja agmatina odvija se uglavnom hidrolizom, što katalizira agmatinaza u ureu i putrescin, prekursor diamina biosintezom poliamina. Alternativni put, uglavnom u perifernim tkivima, je oksidacijom kataliziranom diamin-oksidazom u agmatin-aldehid, koju aldehid-dehidrogenaza pretvara u gvanidinobutirat i izlučuje bubrezima.
Otkriveno je da agmatin direktno i indirektno vrši modulacijske radnje na više ključnih molekulskih ciljeva koji su u osnovi ćelijskih mehanizama kontrole od kardinalne važnosti za zdravlje i bolest. Smatra se da je sposoban istovremeno izvršavati svoje modulacijske radnje na više ciljeva.[7] Sljedeći okvir označava kategorije kontrolnih mehanizama i identificira njihove molekularne ciljeve:
Neurotransmiterski receptor i ionofori receptora. Nikotinski, imidazolin I1 i I2, α2-adrenergični, glutamat NMDAr i serotoninski 5-HT2A i 5HT-3 receptori.
Ionski kanali, ključujući: ATP + osjetljive K + kanale, Ca2+ kanale i ionske kanale osjetljive na kiselinu (ASIC).
Membranski transporteri: Mjesta specifičnog za selektivno unošenje agmatina, transporteri organskih kationa (uglavnom OCT2 podtip), ekstraneuronski transporteri monoamina (ENT), transamatori poliamina i transportni sistem specifičan za mitohondrijski agmatin.
Dušik-oksid (NO): sinteza modulacija. Izveštava se i o diferencijalnoj inhibiciji i aktivaciji izoformi NO sintaze (NOS).[8][9].
Poliaminski metabolizam. Agmatin je prekursor za sintezu poliamina, konkurentni inhibitor transporta poliamina, induktor spermidina / spermin acetiltransferaze (SSAT) i induktor antizima.
Ubrizgavanje agmatin-sulfata može povećati unos hrane sa sklonošću ugljikohidratima kod zasićenih, ali ne i u gladnih pacova, a taj učinak može posredovati neuropeptid Y.[11] Međutim, suplementacija pitke vode za pacove rezultira smanjenjem unosa vode i povećanjem tjelesne težine.[12] Također, prisilno hranjenje agmatinom dovodi do smanjenja povećavanja tjelesne težine tokom razvoja pacova.[13] Agmatin sadrži i mnoga fermentirana hrana.[14][15]
Agmatin je prisutan u malim količinama u prehrambenim proizvodima biljnih, životinjskih i ribljih vrsta, a proizvodnja mikroba u crevima dodatni je izvor za agmatin. Oralno uzimani agmatin apsorbira se iz gastrointestinalnog trakta i lahko se raspoređuje po tijelu.[16] Brza eliminacija preki bubrega nemetaboliziranog agmatina iz moždanog organa ukazuje na poluživot u krvi oko 2 sata.[17] Agmatin je također i neuro-modulator, što znači da je tvar koja modulira kemijski prijenos informacija između nervnih ćelija.[7]
Agmatin stvara blago smanjenje brzine otkucaja srca i krvnog pritiska, očigledno aktiviranjem i centralnog i perifernog sistema kontrole modulacijom nekoliko njegovih molekulskih meta, uključujući: podtipove imidazolin receptora, podtipove norepinefrina i stvaranje NO.[19]
O agmatinu se raspravljalo kao pretpostavljenom neurotransmiteru. Sintetizira se u mozgu, skladišti u sinapsnim vezikulama, akumulira se usvajanjem, oslobađa membranskom depolarizacijom i inaktivira agmatinazom. Agmatin se veže na mjesta vezanja α2 – adrenergijskog receptora i imidazolin receptora i blokira NMDA receptor i ostale kationskekanala sa ligandnim vratima. Samo nakratko za identificiranje specifičnih ("vlastitih") postsinapsnih receptora, u stvari agmatin ispunjava kriterije Henry Dalea za neurotransmiter i stoga se smatra neuroromodulatorom i koprijenosnikom. Još nije dokazano postojanje teorijskih agmatinergijski posredovanih neuronskih sistema, mada se postojanje takvih receptora podrazumijeva zbog njegove važnosti u posredovanju i centralnog i perifernog nervnog sistema.[7] Istraživanje agmatin-specifičnih receptora i prijenosnih puteva.
Zbog sposobnosti prolaska kroz otvorene kationske kanale, agmatin se nakon stimulacije koristio i kao surogat metrike integriranog ionskog toka u neuronsko tkivo.[21] Kada se u agmatinu inkubira neuronsko tkivo i primijeni vanjski podražaj, samo ćelije s otvorenim kanalima biti će ispunjene agmatinom, što omogućava identifikaciju ćelija osjetljivih na te podražaje i stupanj u kojem su otvorili svoje kationske kanale tokom stimulacije.
Sistemski agmatin može pojačati opioidnu analgeziju i spriječiti toleranciju na hroničnu upotrebu morfij kod laboratorijskih glodara. Od tada, kumulativni dokazi pokazuju da agmatin inhibira ovisnost o opioidima i dovodi do relapsa kod nekoliko životinjskih vrsta.[22]
^"agmatine (CHEBI:17431)". Chemical Entities of Biological Interest. UK: European Bioinformatics Institute. 15. 8. 2008. Main. Pristupljeno 11. 1. 2012.
^Frank E, Nothmann M, Wagner A (1926). "über Synthetisch Dargestellte Körper mit Insulinartiger Wirkung Auf den Normalen und Diabetischen Organismus". Klinische Wochenschrift (jezik: German). 5 (45): 2100–2107. doi:10.1007/BF01736560.CS1 održavanje: nepoznati jezik (link)
^Li G, Regunathan S, Barrow CJ, Eshraghi J, Cooper R, Reis DJ (februar 1994). "Agmatine: an endogenous clonidine-displacing substance in the brain". Science. 263 (5149): 966–9. doi:10.1126/science.7906055. PMID7906055.
^ abcdPiletz JE, Aricioglu F, Cheng JT, Fairbanks CA, Gilad VH, Haenisch B, Halaris A, Hong S, Lee JE, Li J, Liu P, Molderings GJ, Rodrigues AL, Satriano J, Seong GJ, Wilcox G, Wu N, Gilad GM (septembar 2013). "Agmatine: clinical applications after 100 years in translation". Drug Discovery Today. 18 (17–18): 880–93. doi:10.1016/j.drudis.2013.05.017. PMID23769988.
^Demady DR, Jianmongkol S, Vuletich JL, Bender AT, Osawa Y (januar 2001). "Agmatine enhances the NADPH oxidase activity of neuronal NO synthase and leads to oxidative inactivation of the enzyme". Molecular Pharmacology. 59 (1): 24–9. doi:10.1124/mol.59.1.24. PMID11125020.
^Gilad GM, Gilad VH (decembar 2013). "Evidence for oral agmatine sulfate safety--a 95-day high dosage pilot study with rats". Food and Chemical Toxicology. 62: 758–62. doi:10.1016/j.fct.2013.10.005. PMID24140462.
^Wang, Che-Chuan. "Beneficial Effect of Agmatine on Brain Apoptosis, Astrogliosis, and Edema after Rat Transient Cerebral Ischemia." BMC Pharmacology. BioMed Central, 6 Sept. 2010. Web. 03 Mar. 2016.
^Haenisch B, von Kügelgen I, Bönisch H, Göthert M, Sauerbruch T, Schepke M, Marklein G, Höfling K, Schröder D, Molderings GJ (novembar 2008). "Regulatory mechanisms underlying agmatine homeostasis in humans". American Journal of Physiology. Gastrointestinal and Liver Physiology. 295 (5): G1104-10. doi:10.1152/ajpgi.90374.2008. PMID18832451.
^Huisman H, Wynveen P, Nichkova M, Kellermann G (august 2010). "Novel ELISAs for screening of the biogenic amines GABA, glycine, beta-phenylethylamine, agmatine, and taurine using one derivatization procedure of whole urine samples". Analytical Chemistry. 82 (15): 6526–33. doi:10.1021/ac100858u. PMID20586417.
Wilcox, G.; Fiska, A.; Haugan, F.; Svendsen, F.; Rygh, L.; Tjolsen, A.; Hole, K. (2004). "Central sensitization: The endogenous NMDA antagonist and NOS inhibitor agmatine inhibits spinal long term potentiation (LTP)". The Journal of Pain. 5 (3): S19. doi:10.1016/j.jpain.2004.02.041.