«Micelosa» fue nombrado como sinónimo después de otra fuente común, los hongos.
La trehalosa (sinónimo de micelosa) es un disacárido compuesto de dos moléculas de glucosa, nombradas después de sus fuentes de trehala manna (del cual ‘Trehalosa’ fue nombrado) que es una solución azucarada obtenida del nido y / o capullo de algunos insectos.
El principal propósito biológico de la trehalosa en hongos y bacterias es la regulación del agua, ya que parece formar una fase de gel durante la deshidratación celular protegiendo el orgánulo durante este tiempo y luego permite una rehidratación rápida cuando se reintroduce un ambiente apropiado.
Puede servir para una función de hidratación en humanos así como también posee propiedades antioxidantes generales, pero su función principal es como chaperona celular que regula funciones intracelulares tales como plegamiento y despliegue de proteínas.
Es uno de los pocos chaperones exógenos que se pueden consumir por vía oral de forma similar al ácido biliar y la chaperona TUDCA.
La trehalosa es un azúcar dietético que se encuentra predominantemente en hongos que también parece tener un papel en la autofagia y el plegamiento de proteínas, lo que lleva a acciones farmacológicas atípicas de carbohidratos.
La estructura de la trehalosa (α-D-glucopiranosil- (1 → 1) -α-D-glucopiranósido) difiere del otro disacárido formado por dos moléculas de glucosa conocidas como maltosa (O-α-D-Glucopiranosil-D-glucosa).
Ya que la trehalosa tiene un enlace diferente entre las dos moléculas (un enlace 1,1-glucósido en lugar de un enlace alfa) y la trehalosa está compuesta por dos moléculas de a-glucosa; α-glucosa (y β-glucosa) que se refiere a la isomerización del grupo hidroxilo en el carbono 1 en la molécula de D-glucosa.
La trehalosa difiere ligeramente de la maltosa a pesar de contener ambos dos monosacáridos de glucosa, ya que la trehalosa posee un enlace diferente y está compuesta exclusivamente de moléculas de alfa-glucosa.
Importancia biológica
A pesar de ser sintetizado por un amplio grado de bacterias, hongos, plantas e insectos según sea necesario para proteger las células contra desecación o estados de sequedad extrema.
No se sabe que la trehalosa sea sintetizada por las células de mamíferos a pesar de la aplicación de trehalosa a células de mamíferos que tienen un efecto protector similar contra la desecación (200 mM).
La trehalosa no se sintetiza en humanos, y cualquier efecto biológico podría deberse a la ingestión oral (suplementos dietéticos o fuentes dietéticas como hongos); la administración de trehalosa secundaria a la síntesis a partir de bacterias intestinales es plausible pero aún no se ha demostrado.
Autofagia
La trehalosa parece ser un disacárido que puede simular una chaperona celular, y aumenta la autofagia en una célula a través de mecanismos independientes de mTOR.
El mTOR es el regulador más bien investigado de la autofagia y su inhibición (que aumenta la autofagia), el mecanismo más común asociado con los nutracéuticos que conducen a la trehalosa es algo novedoso.
El aumento de la autofagia parece ocurrir con un aumento en la translocación y actividad de FOXO1 (FOXO1 es un regulador positivo de la autofagia ) y en neuronas cultivadas no está relacionado con ATF4 que no se modifica en el contenido de proteína.
La atifagia aumenta con una mejora de la activación de FOXO1 sin efecto sobre ATF4, aunque el contenido de proteína de varios otros productos genéticos relacionados con la autofagia (Lc3, Becn1, Sqstm1 y Atg5) parece aumentar a nivel de ARNm.
La inhibición de la autofagia está bloqueada por inhibidores estándar 3-metiladenina (Bloquea el complejo de iniciación PtdIns3K crítico para la autofagia ) y varios inhibidores lisosomales.
Debido a que es independiente de mTOR, la combinación con inhibidores de mTOR como la rapamicina parece dar como resultado efectos aditivos.
La trehalosa parece aumentar la autofagia de forma independiente de la inhibición de mTOR, que es atípica para los nutracéuticos (ya que la mayoría de los que aumentan la autofagia lo hacen atenuando las acciones supresoras de mTOR sobre este fenómeno).
Agregación de proteínas
Parece haber una capacidad de la trehalosa para desagregar proteínas en cultivos celulares, que se conserva incluso cuando la autofagia se inhibe lo que sugiere que es un mecanismo diferente.
Esto se ha notado con agregados de SOD1 in vitro y en el fluido espinal de ratones SOD1 (modelo para ELA) que son proteínas mal plegadas que parecen acumularse en condiciones patológicas (y son disminuidas por muchas intervenciones de autofagia).
Tienen un papel patológico ya que la SOD1 monomérica mal plegada es neurotóxica.
La proteína α-sinucleína (relevante para el Parkinson) también se ha observado que se degrada con trehalosain vitro junto con la proteína tau y la huntingtina, una proteína implicada en la patología de la enfermedad de Huntington.
Diversos agregados de proteínas que se acumulan durante las enfermedades neurodegenerativas que se desglosan cuando se introduce la trehalosa, lo que sugiere un posible papel preventivo / terapéutico de la trehalosa que aún no se ha investigado.
Farmacología
Absorción
La trehalosa tiene una tasa de absorción variable, pero es ligeramente menor que la glucosa pura en promedio.
Al medir la absorción relativa de glucosa entre trehalosa y glucosa pura en personas sanas que recibieron 50 gramos de trehalosa y se midieron durante la siguiente hora, la absorción relativa de trehalosa varía entre 0.3-1.5 con un promedio de 0.7 (70% como biodisponible como puro glucosa).
En las personas que no pueden absorber trehalosa normalmente debido a la falta de trehalasa , se cree que toda la absorción que se produce es a través de la difusión pasiva; con respecto a los disacáridos en general, la cantidad absorbida por la difusión pasiva durante los casos de malabsorción tiende a ser de alrededor del 0,5%.
La mala absorción de la trehalosa es la causa de la intolerancia a los hongos, ya que la falta de absorción produce diarrea y malestar intestinal.
Se debe enfatizar que cuando se mide la biodisponibilidad de la trehalosa, la cantidad de glucosa que aparece en la sangre se usa como medida proxy; la trehalosa por sí misma no se absorbe fácilmente, y debe digerirse en glucosa a través de trehalasa antes de una absorción apreciable.
Esto es similar a la lactosa, que debe ser digerida en sus monosacáridos (galactosa y glucosa) a través de la lactasaantes de la absorción y la falta de la enzima causa malabsorción.
A nivel de los intestinos, la trehalosa parece ser absorbida a una velocidad ligeramente menor que la glucosa pura, aunque es variable.
En las personas que carecen de la enzima trehalasa casi no hay absorción, y la trehalosa se absorbe en forma de glucosa (ya que se digiere primero, y luego se absorbe la glucosa).
Metabolismo
La enzima que metaboliza la trehalosa en dos moléculas de alfa-glucosa conocida como trehalosa está presente en el tracto intestinal de los mamíferos y en los riñones A pesar de que los humanos no son capaces de sintetizar trehalosa.
Algunos microorganismos intestinales como saccharomyces boulardii también pueden liberar esta enzima en el intestino, que se pensó que era terapéutica para la diarrea en casos de deficiencia de trehalosa.
La estimación más alta de la deficiencia de trehalosa (tanto total como parcial) se ha estimado en alrededor del 8-10% ), pero se cree que es menor en promedio, alrededor de 3.2-6.0%.
Debido a la baja prevalencia y fuentes dietéticas mínimas de trehalosa, no se cree que sea una preocupación nutricional significativa como lo es la deficiencia de lactosa.
Los humanos no parecen sintetizar trehalosa, pero la mayoría de la gente parece ser capaz de digerir la trehalosa en sus moléculas constituyentes de alfa-glucosa ya que los intestinos y los riñones expresan trehalosa.
La incapacidad de digerir la trehalosa puede provocar cólicos y diarrea en respuesta a la trehalosa en la dieta, como las setas.
La trehalosa también existe en la sangre de los mamíferos, lo que sugiere que la baja cantidad de trealosa absorbida por vía oral que escapa a la digestión intestinal puede eliminarse en el suero.
La trehalosa que llega a la sangre también se puede digerir en glucosa en este punto, lo que da como resultado glucosa.
Sistemas de órganos periféricos
Ojos
Se ha sugerido que la trehalosa tiene un papel en oftalmología relacionado con las propiedades antisedicativas, y un ensayo en el que los ratones se colocaron en un ambiente propicio para formar síntomas de ojos secos (flujo de aire y temperatura de baja humedad ).
Tres semanas tuvieron menos síntomas de sequedad ocular y apoptosis que el control cuando recibieron gotas para los ojos que contienen trehalosa (concentración de 87.6m o 30mg / mL).
Las células oculares también pueden experimentar menos daño secundario a la radiación UVB cuando están en presencia de trehalosa a la concentración de 30 mg / ml y pueden mejorar la tasa de curación cuando se aplica a la célula ocular incluso después de que el daño inducido por UVB ocurrió.
Se cree que es seguro para la aplicación directa, ya que la trehalosa se incluye en dos fármacos (Avastin y Lucentis) que se administran al ojo mediante inyección intravítrea.
La trehalosa parece tener efectos protectores a nivel del ojo en cuanto a prevenir el daño celular inducido por los rayos UVB y reducir la posibilidad de tener ojos secos, y parece evitar los problemas de ingestión oral (baja absorción y digestión rápida) cuando se aplica directamente a los ojos a través de gotas para los ojos
Un estudio que usó dos concentraciones de solución de trehalosa (100 mM o 200 mM) en solución salina aplicada a un ojo seis veces al día durante cuatro semanas, mientras usaba el otro ojo como control, observó que ambas concentraciones parecían ser beneficiosas para los ojos secos.
Con 100mM superó la dosis más alta en la prolongación del tiempo de ruptura de la película lagrimal.
Estos beneficios se han observado en otros lugares, con colirios que contienen trehalosa que superan a los productos comerciales que contienen hialuronano (Hyalein) o hidroxietilcelulosa (MyTear).
Las gotas para los ojos que contienen trehalosa se han demostrado eficaces en dos ensayos en humanos con síntomas de ojo seco, y al menos uno de esos ensayos sugiere que su potencia es mayor que las opciones disponibles actualmente de hialuronano o hidroxietilcelulosa.
Interacciones con condiciones médicas
Esclerosis lateral amiotrófica (ELA)
La trehalosa ha sido investigada por retrasar la patología de la esclerosis laterótica amiotrófica (ELA) debido a su capacidad para aumentar la autofagia.
Parece que en ratones SOD1 (modelo de ratón para ALS) tres veces por semana inyecciones de trehalosa emparejadas con 3% de trehalosa en el agua potable retrasaron la aparición de síntomas de ALS y aumentaron la vida útil en comparación con otros azúcares.
La administración de trehalosa a ratones predispuestos a la ELA parece atenuar la gravedad de la enfermedad y aumenta la esperanza de vida en relación con otros azúcares y el control
Este aumento en la esperanza de vida parece estar correlacionado con una disminución en la agregación de SOD1 espinal y (subsecuentemente) con menos activación de las células gliales, esto se cree que es secundario al aumento en las tasas de autofagia microglial.
Cuando se probó in vitro (trehalosa 100 mM) la acumulación de SOD1 se mantiene incluso cuando la autofagia está bloqueada, lo que sugiere mecanismos duales.
Al menos en ratones, este aumento en la esperanza de vida puede ser más pronunciado en varones A pesar de que la agregación reducida de SOD1 es similar en ambos grupos.
Puede haber una reducción en la agregación de SOD1 espinal en ratones con ALS que reciben trehalosa, que es posiblemente distinta de la mejora de la autofagia.
