homocistein

homocistein je neproteinogena alfa-aminokiselina koja sadrži sumpor, koja nastaje kao intermedijar iz metionina oslobađanjem metilne skupine (-CH3).

Za daljnju preradu homocisteina potrebno je osigurati dovoljnu opskrbu vitaminima B12 i B6, kao i folnom kiselinom ili betainom koji su dobavljač metilnih skupina. Povećana koncentracija homocisteina u krvnoj plazmi povezana je s oštećenjem stijenki krvnih žila, demencijom i depresijom.

Što je homocistein?

Homocistein u svom bioaktivnom L obliku je neproteinogena aminokiselina. Ne može biti sastavni dio proteina, jer ima tendenciju stvaranja heterocikličkog prstena koji ne dopušta stabilnu peptidnu vezu zbog svoje dodatne CH2 skupine u usporedbi s cisteinom.

Uključivanje homocisteina u protein stoga će uzrokovati da se protein brzo razgradi. Kemijska formula C4H9NO2S pokazuje da se aminokiselina sastoji isključivo od tvari koje su u izobilju dostupne gotovo svugdje. Elementi u tragovima, rijetki minerali i metali nisu potrebni za njihovu strukturu. Homocistein je zwitterion jer ima dvije funkcionalne skupine, svaka s pozitivnim i negativnim nabojem, koje su u cjelini električno uravnotežene.

Na sobnoj temperaturi, homocistein je kristalna kruta tvar s talištem od oko 230 do 232 Celzijeva stupnja. Tijelo može razgraditi povećanu razinu homocisteina u krvi pomoću dvije molekule homocisteina formirajući disulfidni most da bi nastalo homocistin, koji se zatim može izlučiti bubrezima.

Funkcija, efekt i zadaće

Najvažniji zadatak i funkcija L-homocisteina je podržati sintezu proteina i pretvoriti ga u S-adenosilmetionin (SAM) u suradnji s nekim koenzimima. Sa tri metilne skupine (-CH3), SAM je najvažniji donor metilne skupine u staničnom metabolizmu.

SAM sudjeluje u mnogim reakcijama biosinteze i detoksikacije. Metilne skupine određenih neurotransmitera poput adrenalina, holina i kreatina dolaze iz SAM-a. Nakon oslobađanja metilne skupine, SAM se pretvara u S-adenozilmetionin (SAH), koji se hidrolizom ponovno pretvara u adenozin ili L-homocistein. Koliko je važna podupiruća funkcija homocisteina za određene metaboličke procese, važno je i da se homocistein, kao međuproizvod tih lanaca biokemijske reakcije i sinteze, ne pojavljuje u nenormalnim koncentracijama u krvi, jer tada razvija štetne učinke.

Prekomjerni homocistein, koji nije potreban da podrži gore opisane reakcije u metabolizmu metionina, stoga se normalno dalje razgrađuje uz sudjelovanje vitamina B6 (piridoksin) i izlučuje putem bubrega nakon stvaranja homocistina. Kako bi homocistein mogao ispuniti svoje metaboličke zadatke, važno je opskrbiti tijelo dovoljnim količinama vitamina B6, B12 i folne kiseline.

Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti

Homocistein se proizvodi u tijelu kao kratkotrajni intermedijarni produkt unutar složenog metabolizma metionina. Alternativna oznaka (S) -2-amino-4-merkaptobutanojeva kiselina ukazuje na strukturu homocisteina. Stoga je monokarboksilna kiselina karakteristične karboksi skupine (-COOH) i istodobno jednostavna masna kiselina. Homocistein se ne apsorbira u hrani, već se samo privremeno proizvodi u tijelu.

Iako bioaktivni L-cistein ima važnu ulogu u sintezi proteina i stvaranju SAM-a, optimalna i istodobno podnošljiva koncentracija u krvi je unutar uskih granica od samo 5 do 10 µmol / litra. Viša razina homocisteina ukazuje na određene metaboličke poremećaje i dovodi do kliničke slike hiperhomocisteinemije. Optimalna koncentracija aminokiseline vjerojatno ovisi o mentalnoj i tjelesnoj aktivnosti i teško je definirati. Definicija dopuštene gornje granice za razinu homocisteina koja bi trebala biti oko 10 µmol / litra čini se razumnijom.

Bolesti i poremećaji

Ako koncentracija homocisteina prelazi granicu dopuštene, uglavnom postoje stečeni ili genetski određeni metabolički poremećaji u bilanci metionina.

Često postoji samo nedostatak potrebnih vitamina B6 (piridoksin), B9 (folna kiselina) i B12 (kobalamin), koji su potrebni kao koenzimi ili katalizatori unutar lanca biokemijske pretvorbe. Poznato je oko 230 - iako rijetko genskih mutacija koje dovode do poremećaja metabolizma metionina. Patološko povećanje homocisteina naziva se homocistinurija. Najčešća mutacija gena koja uzrokuje bolest nalazi se na genskom lokusu 21q22.3. Mutacija je autosomno recesivna i uzrokuje stvaranje neispravnog enzima koji je potreban za proces razgradnje i pretvaranja homocisteina.

Prethodno poznate mutacije su izostavljanje (brisanje) ili dodavanje (ubacivanje) nukleobaza na odgovarajuće DNA lance. Nepovoljni životni uvjeti i navike također mogu uzrokovati povećanu razinu homocisteina. Oni uključuju pretjeranu konzumaciju alkohola, zlouporabu nikotina, prekomjernu težinu i sjedeći način života. Prekomjerna razina homocisteina može oštetiti endotel, unutarnju stijenku krvnih žila i B. Promiču arteriosklerozu. Vene postaju neelastične i uzrokuju brojne sekundarne bolesti poput visokog krvnog tlaka. Oni također nose rizik od stvaranja tromba, koji uzrokuju koronarnu bolest srca i moždani udar.

Neurološke bolesti poput depresije i senilne demencije također su povezane s povećanom razinom homocisteina. Simptomi bolesti vrlo su različiti kod djece koja pate od genetske homocistinurije. Spektar simptoma kreće se od jedva prepoznatljivih karakteristika bolesti do pojave gotovo svih mogućih simptoma. Prvi simptomi se obično pojavljuju tek nakon navršene dvije godine. U većini slučajeva usporavanje psihomotornog razvoja može se primijetiti tijekom prve dvije godine života. U mnogim slučajevima prvi simptom genetske homocistinurije je prolaps leće oka.