아데노신

3. 약물의 상호작용

디피리다몰은 아데노신의 작용을 강화시키기 때문에 더 낮은 용량의 아데노신을 사용해야 한다.^[86] 반면, 메틸잔틴 (커피의 카페인, 차의 테오필린, 초콜릿의 테오브로민 등)은 퓨린 구조를 가지며 아데노신과 동일한 수용체에 결합하여 경쟁적 길항제로 작용한다.^[85] 이는 아데노신의 약리학적 효과를 약화시키므로, 메틸잔틴을 다량 섭취하는 사람에게는 아데노신의 용량을 늘려야 할 수 있다.^[85][86]

4. 금기증

천식은 전통적으로 아데노신 투여의 절대적인 금기증으로 간주되었으나, 현재는 상대적인 금기증으로 여겨진다.^[87][17] 그러나 선택적 아데노신 길항제는 천식 치료에 사용하기 위해 연구되고 있다.^[87] 그 외에 심부전, 긴 QT 증후군, 심한 저혈압, 동기능부전증후군(심박 조율기 없이), 2도 또는 3도 심블록(심박 조율기 없이), 독/약물 유발성 빈맥도 금기증에 해당한다. 중심 내강 카테터를 통해 투여 시, 아데노신은 심방 조직에 영향을 주어 심방세동을 유발할 수 있다. 특히 부속 경로(볼프 파킨슨 화이트 증후군)를 가진 환자에서 심방세동은 생명을 위협하는 심실세동으로 이어질 수 있으므로 주의해야 한다. 다만, 심장율동전환 치료 장비가 즉시 사용 가능하다면 아데노신 투여가 가능하다.

5. 부작용

아데노신 투여 후 흔히 나타나는 부작용으로는 혈관 확장 효과로 인한 안면 홍조, 가슴의 일시적인 발진, 현기증, 발한, 구역질 등이 있다. 미각장애 또한 아데노신 투여 시 나타나는 특징적인 부작용이다. 이러한 증상들은 대개 일시적이며, 보통 1분 이하로 지속된다. 드물게 사지 마비가 발생할 수 있는데, 이는 정맥 주사 투여 후 약 2~5분 동안 지속될 수 있으며, 고용량(보통 12mg 이상) 투여 시 더 흔하게 나타난다.

6. 약리학적 효과

아데노신은 많은 생리적 과정을 조절하는 내인성 퓨린 뉴클레오사이드이다. 아데노신에 의한 세포 신호 전달은 4가지로 알려진 아데노신 수용체의 하위 유형(A₁, A_2A, A_2B, A₃)을 통해 일어난다.^[88]

정상 세포의 세포 외 아데노신 농도는 약 300 nM이다. 그러나 세포 손상(예: 염증성 조직 또는 허혈성 조직)에 반응하여, 이들 농도는 신속하게 상승한다(600~1200 nM). 따라서 스트레스나 손상과 관련된 아데노신의 기능은 저산소증, 허혈, 발작시 조직 손상을 방지하는 세포 보호의 기능이다. 아데노신 A_2A 수용체의 활성화는 일반적으로 항염증제로 분류될 수 있는 일련의 반응들을 일으킨다.^[89] 아데노신은 아데노신 수용체의 작용제이다.^[49]

6. 1. 아데노신 수용체

6. 2. 그렐린/생장호르몬 분비촉진 수용체

6. 3. 작용 기전

7. 물질대사

아데노신은 아데노신 키나아제에 의해 인산화되어 AMP로 전환된다.^[59][60] 한편, 아데노신은 아데노신 디아미나아제에 의해 퓨린환에 결합된 아미노기가 제거되어^[61] 이노신으로 변환될 수 있다.^[62][63] 이노신은 리보스가 제거되어 하이포잔틴으로 변환된다.^[64] 하이포잔틴의 일부는 효소에 의해 5-포스포리보실-1-피로인산과 반응하여 IMP로 변환된 후, 여러 단계의 반응을 거쳐 AMP나 GMP 등으로 재이용된다.^[65] 반대로 잉여 하이포잔틴은, 사람의 경우 요산까지 산화되고, 잉여 요산은 소변으로 배설된다.^[66] 유리카아제를 발현하는 동물은 요산을 알란토인으로 산화시켜 수용성을 더욱 높여^[67] 이를 소변으로 배설한다.

아데노신이 혈액 순환에 들어가면, 적혈구와 혈관벽에 존재하는 아데노신 탈아미노효소에 의해 분해된다. 다이피리다몰은 아데노신 뉴클레오사이드 수송체의 억제제로서 아데노신이 혈류에 축적되도록 한다. 이것은 관상 혈관 확장을 유발한다. 아데노신 디아미나제 결핍증은 면역 결핍증의 알려진 원인이다.

8. 구조

아데노신의 분자식은 C₁₀H₁₃N₅O₄이며 분자량은 약 267이다. 아데노신의 아데닌은 퓨린 염기 중 하나로 평면적인 분자이며, 구조적으로 부피가 크다. 아데닌의 9번 질소에 붙어 있던 수소와 리보스의 1번 탄소에 붙어 있던 히드록시기 간에는 탈수 축합이 이루어져 있다.^[46]

이 관계 때문에 리보스에 배당체 결합을 할 경우, 단일 결합임에도 불구하고 그 단일 결합을 축으로 한 회전은 입체 장애로 인해 제한된다. 그 결과, 아데닌과 리보스는 신 형태(syn form)와 안티 형태(anti form)의 두 가지 구조를 가질 수 있다. 천연 상태에서는 신 형태와 안티 형태가 모두 존재하지만, 에너지적으로 유리한 안티 형태가 더 많다.^[47][48]

9. 생리 활성 (비의학적)

아데노신은 다양한 이유로 세포 내에서 세포 외로 분비되는데, 비정상적인 저산소 상태나 세포 내 대사 활동이 항진될 때 방출된다.^[50][52] 저산소 상태의 조직에서 분비된 아데노신은 주변 혈관의 혈관 평활근에 작용하여 혈관을 확장시켜 국소적으로 혈류를 증가시킨다.^[50][51] 골격근이 격렬한 운동을 할 때에도 아데노신이 방출되어 혈관을 이완시키는데, 이는 골격근으로의 혈류를 증가시키는 요인 중 하나이다.^[49]

이러한 혈관 이완 작용은 혈관 평활근의 A₂ 수용체가 아데노신을 감지했을 때 나타나는 반응이다.^[49] 그러나 신장의 수입세동맥의 혈관 평활근에는 A₁ 수용체가 발현되어 있어, 아데노신이 작용하면 반대로 수입세동맥은 수축한다.^[49] 하지만 대부분의 혈관에서는 A₂ 수용체에 의한 혈관 이완 작용이 더 우세하다.^[49] 혈관 확장은 다양한 기관으로의 혈류 조절에 중요한 역할을 한다.^[43][44][45]

심근에도 아데노신 A₁ 수용체가 발현되어 있으며, 심근의 아데노신 A₁ 수용체가 아데노신을 감지하면 심장의 활동량을 감소시킨다.

일반적으로 아데노신은 중추신경계에 억제 효과가 있다.^[100] 아데노신은 신경전달물질은 아니지만, 중추신경계에서도 뉴런이나 신경교세포로부터 세포 외로 유리되어 신경계의 활동을 조절하는 물질 중 하나로 알려져 있다.^[54] 카페인의 자극 효과는 주로 아데노신 수용체를 차단하여 중추신경계에서 아데노신의 억제 작용을 감소시키는 능력에 기인한다. 이러한 아데노신 활성의 감소는 신경전달물질인 도파민과 글루탐산의 활성을 증가시킨다.^[100][34] 실험적 증거에 의하면 아데노신과 아데노신 작용제는 아데노신 A_2A 수용체를 필요로 하는 메커니즘을 통해 Trk 수용체의 인산화를 활성화시킬 수 있다고 제안되었다.^[101][35]

중추신경의 핵심인 대뇌에 대해 아데노신이 미치는 가장 큰 작용은 수면 효과이다. 피로에 따라 체내에서 생성된 아데노신이 뇌 내의 아데노신 수용체에 결합하면 각성을 유지하고 있는 히스타민의 방출이 억제되므로 졸음을 유발한다.^[55] 파킨슨병에서는 대뇌 기저핵에 존재하는 아데노신 수용체 중 A2a에 속하는 기관이 도파민 결핍으로 인한 불량 상태를 보이며, 이의 개선이 병세 완화로 이어진다는 것이 알려져 있다.^[56][57]

카페인은 아데노신 수용체를 차단하는 길항제 중 하나이다.^[58] 카페인은 혈액뇌관문을 통과하여 뇌 내에서도 작용하므로, 아데노신의 생리 작용을 억제한다.^[58] 예를 들어, 에리타데닌 등 카페인 외의 아데노신 수용체 길항제에서도 아데노신의 생리 작용이 억제되며, 혈액뇌관문을 통과하는 경우에는 뇌 내에서의 아데노신의 생리 작용도 억제된다.

9. 1. 혈관 평활근

9. 2. 심근

9. 3. 중추신경계

9. 4. 아데노신 수용체의 길항제

10. 관련 분자

아데노신 관련 분자는 지구 생물의 생체 내에서 중요한 역할을 담당하고 있다.

DNA나 RNA의 염기 중 하나로 유전 정보 기록에 사용된다.^[71] 리보솜이나 리보자임 등에도 염기 중 하나로 결합되어 있다.

생화학 과정에서도 ATP나 ADP의 일부로서 에너지 수송에 관여하며, cAMP는 세포 내 신호 전달에 관여하기도 한다.^[72]

뉴클레오티데이스의 작용에 의해, ATP는 아데닐산을 거쳐 아데노신으로 분해된다.^[72] 식물에서는 AMP를 이용하여, 다단계 반응을 거쳐, 식물의 발육을 조절하는 사이토키닌의 합성에 아데노신의 퓨린 염기 부분을 제공한다.^[73]

S-아데노실메티오닌은 아데노신의 리보스의 5번 탄소에 메티오닌의 황이 결합하여 황이 양전하를 띠는 분자로, 메틸기의 공여체로 알려져 있다.

11. 연구

11. 1. 항바이러스

11. 2. 항염증

11. 3. 모발

11. 4. 수면

12. 응용 (비의학적)

아데노신을 배합한 크림이나 마이크로니들 가공된 제품이 노화로 인한 주름살 개선을 위해 사용되고 있으며, 둘 다 효과가 있는 것으로 여겨진다. 약 20명이 참가한 시험에서는 안전성 문제는 발견되지 않았다.^[68][69] 84명을 피험자로 하여 아데노신 크림과 마이크로니들 가공된 히알루론산을 사용, 단독 사용과 병용 사용을 비교한 시험에서는 눈가의 주름 개선도에 유의미한 차이는 없었지만, 안전성 문제도 없었다.^[70]

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