Homocysteina (HCY) a kwas foliowy

94y28n370Z052j5djLC359b9hojhgm.jpg
Dodano: 08:36 19 czerwca 2008
Aktualizowano: 12:33 4 lipca 2012
Źródło:

Homocysteina jest produktem metabolizmu metioniny (aminokwas egzogenny, biorący udział w reakcjach metylacji, inicjujący biosyntezę białka, odpowiadający za metylację w dojrzewaniu hnRNA) uwalnianym do osocza krwi. Krąży w postaci utlenionej jako homocystyna i dwusiarczek cysteiny – HCY – w większości związana z białkami. Homocysteina nie może zostać wbudowana w strukturę białek jest metabolizowana do cysteiny lub metioniny.

PRZEMIANA HOMOCYSTEINY

a) jeśli potrzebna jest cysteina – homocysteina ulega reakcji transsulfuracji w wyniku której powstaje cysteina (reakcję tą przeprowadza beta – synteza cystationiny, jej koenzymem jest witamina B6)

b) jeśli potrzebna jest metionina – homocysteina ulega procesowi remetylacji (donorem grup metylowych jest metylo – THF = metylotetrahydrofolian, a zatem niezbędnym elementem tej przemiany jest kwas foliowy!) w wyniku którego ponownie powstaje metionina.

Enzymami niezbędnymi do tych przemian są: synteza metioniny oraz reduktaza metylenotetrahydrofolianowa (MTHFR), koenzymami natomiast są witamina B12 oraz kwas foliowy.
5,10 – metylenotetrahydrofolian redukowany jest przez reduktazę metylenotetrahydrofolianową do 5 – metylotetrahydrofolianu, który jest donorem grup metylowych niezbędnych do zajścia procesu remetylacji homocysteiny do metioniny (donorem grup metylowych może być również N – trimetyloglicyna czyli betaina). Pamiętajmy, że synteza metioniny to nic innego jak metylotransferaza tetrahydrofolianowa!

c) jeśli oba aminokwasy (metionina i cysteina) są obecne w ustroju w jednakowych ilościach – wówczas desulfhydraza homocysteinowa (cystationaza) hydrolizuje homocysteinę do alfa – ketomaślanu, amoniaku (wodorek azotu (III)) oraz siarkowodoru, który następnie zostaje utleniony do siarczanu (VI).

SKUTKI UPOŚLEDZONEGO METABOLIZMU HOMOCYSTEINY – CZYLI ETIOPATOLOGIA ORAZ PATOMECHANIZMY HIPERHOMOCYSTEINEMII I HOMOCYSTYNURII.

HIPERHOMOCYSTEINEMIA (norma stężenia homocysteiny w osoczu wynosi 16mmol/l i zależy od metody oznaczania)
Wyróżniamy postać umiarkowaną, w której stężenie homocysteiny w surowicy krwi wynosi ok. 16 – 30mmol/l, postać pośrednią: 30 – 100mmol/l oraz postać ciężką, wówczas stężenie homocysteiny znacznie przekracza wartości referencyjne i wykracza poza stężenie 100mmol/l.

PRZYCZYNY HIPERHOMOCYSTEINEMII

a) pierwotne – dotyczą wrodzonych niedoborów lub całkowitego braku enzymów metabolizmu metioniny – reduktazy metylenotetrahydrofolianowej lub też beta – syntazy cystationiny (przemiana homocysteiny w cysteinę). Brak beta – syntazy cystationowej powoduje ciężką hiperhomocysteinemię, która występuje na szczęscie 1 : 200 000 urodzeń (zmiany kośćca a dokładnie nadmierne jego wydłużanie, osteoporoza, miażdżycowe zmiany naczyniowe oraz skłonność do zakrzepów a także zatorów à cysteina staje się wówczas aminokwasem egzogennym[czytaj na ten temat w artykule “gospodarka azotowa organizmu, aminokwasy egzo i endogenne(…)”]), może jednak występować również forma umiarkowana (1:200 heretozygoty, homozygoty jednak 1: 200 000!). Kolejnym zaburzeniem metabolicznym w przemianach metioniny jest defekt genetyczny powodujący występowanie termolabilnej formy reduktazy metylenotertahydrofolianowej (defekt zwany C677T, wywołany punktową mutacją – zamiast cytozyny występuje tymina czego skutkiem podczas translacji na poziomie genu jest wbudowanie reszty waliny zamiast alaniny do cząsteczek MTHFR – enzym staje się termolabilny) – defekt występuje u około 10 – 13% ludności rasy kaukaskiej.

b) wtórne – czyli nabyte w jakiś sposób:
– nabyte niedobory kwasu foliowego i/lub witamin B6, B12 (Są to koenzymy reakcji dotyczących przemian homocysteiny, zatem pomimo występującego enzymu niezbędnego do przeprowadzenia jakiegoś typu przemiany, występuje zaburzenie metabolizmu homocysteiny, ponieważ enzym ten nie jest aktywowany na wskutek niedoboru koenzymu): w wyniku niskiej ich podaży (niskie stężenie witamin z grupy B jest główną przyczyną 2/3 przypadków hiperhomocysteinemii) lub złego czy też zaburzonego wchłaniania w/w witamin.

– w przebiegu chorób przewlekłych i ostrych( takich jak: przewlekła niewydolność nerek czego skutkiem jest zaburzenie wydalania i metabolizmu , łuszczyca, chemioterapia nowotworów, niedoczynność tarczycy [występuje tutaj postać umiarkowana] czy też ekspozycja na dwusiarczek węgla) z większym naciskiem na nowotwory sutka, jajników czy też trzustki.

– hiperhomocysteinemia wywołana podawaniem leków lub nadmiernym stosowaniem używek: podawanie leków wpływających na przemiany kwasu foliowego (metotreksat, fenytoina) czy metaboliczne funkcje witaminy B6 (penicylamina w chorobie na przykład Wilsona czy teofilina), barbiturany (indukcja cytochromu P – 450), duże dawki estrogenów, nadmierne spożywanie alkoholu, kawy, mocnej herbaty oraz palenie papierosów

– w chorobach genetycznych takich jak zespół Downa (trisomia chromosomu 21) – możliwa nadprodukcja syntazy wówczas niskie stężenie homocysteiny a zatem niska zachorowalność na choroby układu krążenia!!!

HIPERHOMOCYSTEINEMIA – CZYNNIK RYZYKA CHORÓB UKŁADU KRĄŻENIA

a) mechanizm aterogenny i trombogeny: występuje autooksydacja homocysteiny, w wyniku której powstają wolne rodniki oraz nadtlenek wodoru. Utlenianie homocysteiny prowadzi do powstania tiolaktonu homocysteiny, który wchodzi w reakcję z LDL (a dokładnie z apoB100, na ten temat czytaj artykuł “cholesterol dobry i zły”) – agregaty tiolaktonu homocysteiny i tiolowanego LDL wyłapywane są przez makrofagi (scavenger receptors, tworzą się komórki piankowate). Lipoproteiny, które ulegną etiolacji wykazują ponadto immunogenność. Tiolowana apo B100 wykazuje mniejsze powinowactwo do receptora. Homocysteina ogranicza dostępność tlenku azotu (II) – działanie wazokonstrykcyjne (kurczenie naczyń), nasila tworzenie nadtlenków lipidowych (na wskutek powstawania nadtlenku wodoru oraz wolnych rodników w wyniku autooksydacji homocysteiny, które wchodzą w rekcje z kwasami tłuszczowymi) – hamują syntezę NO w śródbłonku. HCY wchodzi również w interakcję ze składnikami homeostazy – nasila aktywność czynników krzepnięcia (V oraz VII), obniża aktywność białka C, powoduje wzrost ekspresji czynnika tkankowego (TF), który aktywuje nie tylko krzepnięcie ale również procesy zapalne. Wpływa także na nadmierną produkcję kolagenu przez SMC ściany naczyniowej.

b) patologiczne działanie przez śródbłonek: obniża syntezę prostacyklin i tlenku azotu (II), powoduje wzrost ekspresji czynnika von Hillebranda ( VIII czynnik krzepnięcia, adhezja płytek krwi), nasila adhezję i agregację płytek krwi, powoduje wzrost degradacji elastyny, pobudzenie proliferacji miocytów gładkich ściany naczynia, wywiera również toksyczny wpływ na śródbłonek ponieważ zaczyna on syntezować pod jej wpływem TXA2 (tromboksan A2) zamiast PGI2 (prostaglandyny I2)

c) zaburzenia związane z tkanką łączną: upośledzenie powstawania wiązań poprzecznych pomiędzy łańcuchami kolagenu (homocysteina wiąże się z aldehydowymi grupami aminokwasów poddanych działaniu oksydazy lizylowej) w wyniku czego powoduje upośledzenie funkcji wiązadeł, ścięgien oraz powięzi (dyslokacja soczewki oka, osłabienie więzadeł Zinna). Występuje również osteoporoza, koślawość czy szpotawość kolan, defekty klatki piersiowej i uszkodzenie naczyń krwionośnych.

Jeżeli występuje ostra hiperhomocysteinemia bardzo często zdarza się tak, że homocysteina kondensuje dając homocystynę (2 cząsteczki homocysteiny dają jedna cząsteczkę homocystyny).

HOMOCYSTYNURIE PODZIAŁ I PRZYCZYNY:

Homocystynuria wystepuje z częstością 1:160 000 urdzeń, charakteryzuje się wydalaniem do 300mg homocystyny z moczem na dobę (na wskutek kondensacji występującej w nadmiarze homocysteiny do homocystyny).

1 – homocystynuria typ I – defekt beta syntazy cystationowej
Charakteryzuje się zakrzepicą, osteoporozą (zrzeszotowienie kości), zwichnięciem soczewek w oczach, opóźnionym rozwojem umysłowym. Wyróżniamy postać wrażliwą i niewrażliwą na Vit B6, zalecana jest dieta z małą zawartością metioniny, a cużą zawartością cysteiny.

2 – homocystynuria typ II – defekt reduktazy N,N – metylenotetrahydrofolianowej

3 – homocystynuria typ III – mała aktywność transmetylazy N – metylotetrahydrofoliano-homocysteinowej (przyczyna: niezdolność do syntezy metylokobalaminy)

4 – homocystynuria typ IV – mała aktywność transmetylazy N – metylotetrahydrofoliano-homocysteinowej, której przyczyną jest zaburzone wchłanianie kobalaminy (forma witaminy B12) w jelicie cienkim.

Homocysteinę oznacza się metodą HPLC (chromatografia wysokociśnieniowa). Badanie stężenia homocysteiny powinno być przeprowadzane u ludzi z niewydolnością nerek, u pacjentów, którzy mimo prawidłowych wyników lipidowych mieli incydenty zakrzepowe oraz podczas chemioterapii nowotworów.

LECZENIE: podawanie witaminy B6, witaminy B12, kwasu foliowego (po stwierdzonym niedoborze), obniżenie podaży metioniny, zwiększenie podaży cysteiny w diecie.

Podziel się ze znajomymi