Мио-инозитол (i-инозит; мезо-инозит; мио-инозит; 1,2,3,5-цис-4,6-циклогексангексол; дамбоза) — один из 9 стереоизомеров шестиатомного спирта инозитола. Мио-инозитол и его производные выступают в качестве важных передатчиков сигнала во внутриклеточных сигнальных каскадах в форме различных инозитолфосфатов и фосфатидилинозитоловых липидов, участвуя в регуляции уровней внутриклеточного кальция, передаче сигнала от рецептора инсулина, расщеплении жиров и снижении уровня холестерина в крови, модуляции активности нейротрансмиттеров.
Содержание в продуктах питания Мио-инозитол или его фосфат-производные содержатся во фруктах (особенно в дынях и апельсинах), также встречается в бобовых, зернах, орехах.
В растениях, мио-инозитол встречается в основном в форме гексафосфата мио-инозитола (т. н. фитиновой кислоты) и её солей, фитатов, которые служат источником фосфатов для прорастающего семени. Фитиновая кислота плохо усваивается организмом человека. Кроме того, фитаты также хелатируют многие эссенциальные минералы (кальций, магний, железо, цинк), существенно снижая их биоусвояемость и внося вклад в формирование дефицитов минералов и нарушений электролитного баланса организма.
Мио-инозитол представлен в значительном количестве продуктов питания. Однако в таблицах, описывающих содержание мио-инозитола в различных продуктах, не всегда делается различие между физиологически активной формой (то есть самим мио-инозитолом) и низкоактивной формой — фитиновой кислотой. Наиболее высокое содержание всех форм мио-инозитола установлено в проростках пшеницы (700 мг/100г), рисовых отрубях (460 мг/100 г), свежем зелёном горохе (240 мг/100г) и апельсинах (210мг/100г).
Содержание в различных препаратах «Иноферт» (1000 мг/саше) , «Миофертал» (1000 мг/пакетик-стик), «Фертина» (1000 мг/саше) и «Миофолик» (2000 мг/саше). Мио-инозитол включен в состав ряда витаминно-минеральных комплексов: «Актиферт-Андро» для повышения мужской фертильности, «Витрум Бьюти» (20 мг/таб), «Лэдис — формула для кожи, волос и ногтей» (10 мг/таб). Мио-инозитол и D-хиро-инозитол в физиологическом соотношении 40:1 входит в состав витаминно-минеральных комплексов: Актиферт-Гино Форте в комбинации с цитопротекторами и антиоксидантами (1100 мг мио-инозитола / 27,5 мг D-хиро-инозитола в 1 шипучей таблетке), Дифертона (550 мг мио-инозитола и 13,7 мг D-хиро-инозитола в 1 капсуле)
Рекомендуемые уровни суточного потребления мио-инозитола составляют для взрослых — 500 мг/сутки; для детей 4—6 лет — 80—100 мг/сутки; для детей 7—18 лет от 200 до 500 мг/сутки. Верхний уровень потребления не установлен. В клинической практике используются дозы 2000—4000 мг/сут (при синдроме поликистозных яичников и подготовке к ЭКО) и даже 12000 мг/сут (в психиатрической практике, см. далее).
Краткая история исследования мио-инозитола 1848 — немецкий химик Ю. Либих выделил из проростков пшеницы и назвал его мио-инозитолом. 1902 — мио-инозитол вошёл в классификацию витаминов как витамин В8 или «витамин юности». 1941 — Гэвин и МакГенри установили липотропное действие инозитола.Gavin G, McHenry EW. Inositol: a lipotropic factor. J. Bioi. Chem., 1941, 139:485 1986 — Рапейко с соавт. обнаружили у мио-инозитола способность нормализовать уровни холестерина. 2011 — Кондорелли с соавт. обнаружили, что мио-инозитол регулирует осмолярность и объём семенной плазмы, экспрессию белков, необходимых для эмбриогенетического развития и подвижность сперматозодидов, эффективен при мужском бесплодии. 2013 — Биоинформационный анализ протеома человека позволил систематизировать данные по всем известным инозитол-зависимым белкам и их роли в физиологии человекаГромова О. А., Торшин И. Ю., Гришина Т. Р., Громов А. Н., Лиманова О. А. Систематический анализ молекулярно-физиологических эффектов миоинозитола: данные молекулярной биологии, экспериментальной и клинической медицины // Эффективная фармакотерапия. — 2013. — № 28. — С. 4—12..
Биоинформационный и системно-биологический анализ Десятки разновидностей рецепторов (например, метаботропные глутаматные, гистаминовые, ГАМК и т. д.), которые расположены на клеточной мембране, будучи активированы, задействуют специальные сигнальные белки (как правило, ферменты — киназы (в том числе фосфоинозитид-3-киназы PI3K, фосфолипазы и др.), приводящие к секреции кальция из эндоплазматического ретикулума клетки в цитозоль. Кальций, диацилглицерол, цАМФ и различные фосфат-производные мио-инозитола (фосфатидилинозитол и другие) являются эссенциальными «вторичными сигналами» («secondary messenger»), участвующими в регуляции каскадных механизмов, осуществляющих биологические роли соответствующих рецепторов.
К настоящему времени известны десятки белков, участвующих во внутриклеточных сигнальных каскадах от рецепторов с участием кальция и производных мио-инозитола. Поиски в базе данных публикаций Medline и в других базах данных позволили установить и систематически описать все эти белки. Так, было установлено существование 233 белков, так или иначе принимающих участие в передаче внутриклеточных сигналов посредством производных мио-инозитола. Для большей части этих белков биологические роли недостаточно изучены. Тем не менее, в ходе дальнейшего анализа удалось выделить около 120 инозитолфосфат-зависимых белков, для которых имеется достоверная информация об их специфическом участии в различных физиологических процессах. Суммарная информация о физиологических ролях этих сигнальных белков представлена на рисунке.
Результаты системно-биологического анализа белков протеома человека анализа подтверждаются экспериментальными и клиническими исследованиями. Мио-инозитол действительно участвует в поддержке жизнедеятельности сердечно-сосудистой системы, иммунитета (снижение аутоиммунных воспалительных реакций). Не менее важны роли мио-инозитола в ЦНС (регулировка уровней нейронально-глиального метаболита мио-инозитола нарушена в случае когнитивных расстройств, депрессии и диабета), метаболизме сахаров (прежде всего, в сигнальном каскаде инсулина) и в функционировании почек и печени. Взаимодействия производных инозитола во взаимодействии со специфическими белками, участвующими в функционировании репродуктивной системы соответствует известному акушерско-гинекологическому применению препаратов мио-инозитола в терапии заболевания, известного как синдром поликистозных яичников (СПКЯ).
Клинические исследования
Мио-инозитол и диабет Являясь т. н. «вторичным сигналом», фосфат-производные мио-инозитола, совместно с ионами кальция и магния, осуществляют передачу сигнала от инсулинового рецептора внутрь клеток различных тканей . Эти внутриклеточные процессы приводят к повышению экспрессии транспортёра глюкозы, инициируют процессы адсорбции рецептора инсулина, стимулируют переработку углеводов и жиров для поддержания энергетического метаболизма клетки и необходимы для снижения риска инсулинрезистентности, диабета, избыточного веса и ожирения.
В исследовании группы 101 диабетика и 212 здоровых добровольцев, уровни мио-инозитола в моче у пациентов с диабетом были значительно выше (37±37 нг/л), чем в контрольной группе (8±13 нг/л, р<0,001). Средняя аккуратность распознавания пациентов с диабетом по произведению уровней мио-инозитола на уровни D-хироинозитола в моче составила 84 % (доверительный интервал 79—89 %, р<0,001).
Эффекты приёма добавок мио-инозитола на инсулинрезистентность у пациенток с гестационным диабетом исследовались в группе 69 пациенток. Группа была рандомизирована на получение мио-инозитола (4000 мг/сут) и фолиевой кислоты (400 мкг/сут) или только фолиевой кислоты (контроль). Прием мио-инозитола приводил к снижению уровней глюкозы натощак и инсулина, так что оценка по модели гомеостаза резистентности к инсулину достоверно снизилась у 50 % участниц в основной группе и только у 29 % в контрольной (р=0,0001). Мио-инозитол также способствовал повышению уровней адипонектина (р = 0,009).
Мио-инозитол и функция ЦНС Мио-инозитол необходим для поддержки нейрональной функции, включая синаптическую передачу и осуществление физиологических эффектов таких нейротрансмиттеров как серотонин, дофамин, ГАМК, нейромедин. Производные мио-инозитола также обеспечивают энергетический метаболизм в ЦНС (через участие в каскаде рецептора инсулина) и вовлечены в защиту нейронов от клеточного стресса.
Исследование пациентов с умеренными когнитивными нарушениями методом МР-спектроскопии (1Н MRS), позволяющим оценивать уровни таких молекул как N-ацетиласпартат, холин, мио-инозитол, глутамин в ткани головного мозга пациентов указало на значимые различия (р <0,05) в значении отношения мио-инозитол/вода в левой лобной доле при когнитивных нарушениях при сравнении данными для здоровых участников.
Воздействие мио-инозитола на метаболизм и биологическую активность возбуждающих и тормозящих нейротрансмиттеров позволяет предположить, что мио-инозитол может быть полезным для пациенты с нейрохимическими нарушениями (как правило, это психиатрические пациенты). Предварительные результаты исследований показали, высокие дозы очищенного мио-инозитола могут помогать пациентам, страдающих от таких проблем булимия, паническое расстройство, обсессивно-компульсивное расстройство, агорафобия, однополярная и биполярная депрессия. Например, в двойном слепом исследовании 13 пациентов, мио-инозитол (18 г/сут) уменьшал симптомы обсессивно-компульсивного расстройства с эффективностью повсеместно используемых но более опасных средств СИОЗС (селективные ингибиторы обратного захвата серотонина), причём при практически полном отсутствии побочных эффектов. В другом двойном слепом контролируемом исследовании, мио-инозитол (18 г/сут) показал лучшую эффективность чем флувоксамин (с точки зрения снижения количества приступов паники и других побочных эффектов). Применение 12 г/сут мио-инозитола в двойном слепом, плацебо-контролируемом исследовании пациентов с депрессией привело к значительному улучшению симптомов, без негативных изменений в печени, почках, или гематологических функциях.
Мио-инозитол и поддержка функции яичников Специфические воздействия мио-инозитола на репродуктивную функцию связаны с участием производных мио-инозитола в сигнальных каскадах белковых рецепторов гонадолиберина (гонадотропин-высвобождающий гормон, ГНВГ), лютеинизирующего гормона (ЛГ) и фолликуло-стимулирующего гормона (ФСГ). Непосредственное участие мио-инозитола в процессах гормональной регуляции менструального цикла обуславливает успешное применение мио-инозитола у пациенток с ановуляторным циклом. Если проследить ряд исследований с использованием разных доз мио-инозитола, то наблюдается тенденция дозозависимости и долговременности курсового приема. Например, прием мио-инозитола в количестве 2 г/сут за 24 нед. приема позволяет снизить ановуляторные циклы в 4 раза, а прием в дозе 4 г/сут — за 3—4 недели.
Участие мио-инозитола в передаче сигнала от рецептора инсулина и осуществлении эффектов ГНВГ, ЛГ, ФСГ обеспечивает более полное вызревание ооцитов при приеме мио-инозитола. Проспективное, контролируемое, рандомизированное исследование показало, что мио-инозитол улучшает функциональное состояние ооцитов у пациентов с СПКЯ, прошедших циклы интрацитоплазматических инъекций сперматозоидов (ИКСИ).
Мио-инозитол в подготовке к экстракорпоральному оплодотворению (ЭКО)