Homocisteinas

Homocisteinas yra neproteinogeniška sieros turinti alfa-amino rūgštis, kuri susidaro kaip tarpinis produktas iš metionino, išskiriant metilo grupę (-CH3).

Norint toliau perdirbti homocisteiną, būtina tinkamai aprūpinti vitaminais B12 ir B6, taip pat folio rūgštimi ar betainu kaip metilo grupių tiekėja. Padidėjusi homocisteino koncentracija kraujo plazmoje yra susijusi su kraujagyslių sienelių pažeidimais, demencija ir depresija.

Kas yra homocisteinas?

Savo bioaktyviosios L formos homocisteinas yra ne baltyminė amino rūgštis. Tai negali būti baltymo sudedamoji dalis, nes linkusi sudaryti heterociklinį žiedą, kuris neleidžia stabiliai peptidinei jungčiai dėl savo papildomos CH2 grupės, palyginti su cisteinu.

Todėl homocisteino įtraukimas į baltymą baltymą greitai suardo. C4H9NO2S cheminė formulė rodo, kad aminorūgštį sudaro tik tos medžiagos, kurių gausu beveik visur. Jų struktūrai nereikia mikroelementų, retų mineralų ir metalų. Homocisteinas yra cwitterion, nes jis turi dvi funkcines grupes, kiekvienoje iš kurių yra teigiamas ir neigiamas krūvis, kurios apskritai yra subalansuotos elektra.

Kambario temperatūroje homocisteinas yra kristalinė kieta medžiaga, kurios lydymosi temperatūra yra maždaug nuo 230 iki 232 laipsnių Celsijaus. Organizmas gali suskaidyti padidėjusį homocisteino kiekį kraujyje, sudarydamas disulfido tiltelį tarp dviejų homocisteino molekulių, kad susidarytų homocistinas, ir išskirdamas juos šia forma per inkstus.

Funkcija, poveikis ir užduotys

Svarbiausia L-homocisteino užduotis ir funkcija yra palaikyti baltymų sintezę ir paversti S-adenozilmetioninu (SAM) bendradarbiaujant su kai kuriais kofermentais. Turėdamas tris metilo grupes (-CH3), SAM yra svarbiausias metilo grupės donoras ląstelių metabolizme.

SAM dalyvauja daugelyje biosintezės ir detoksikacijos reakcijų. Tam tikrų neurotransmiterių, tokių kaip adrenalinas, cholinas ir kreatinas, metilo grupės yra iš SAM. Išleidus metilo grupę, SAM virsta S-adenozilmetioninu (SAH), kuris hidrolizės būdu vėl paverčiamas adenozinu arba L-homocisteinu. Ne mažiau svarbi homocisteino palaikomoji funkcija tam tikriems medžiagų apykaitos procesams, taip pat svarbu, kad homocisteinas, kaip tarpinis šių biocheminių reakcijų ir sintezės grandinių produktas, neatsirastų nenormalios koncentracijos kraujyje metu, nes tada jis sukelia žalingą poveikį.

Taigi perteklinis homocisteino kiekis, kuris nėra būtinas palaikant aukščiau aprašytas metionino metabolizmo reakcijas, paprastai toliau skaidomas dalyvaujant vitaminui B6 (piridoksinui) ir išsiskiria per inkstus susidarius homocistinui. Kad homocisteinas galėtų vykdyti savo metabolines užduotis, svarbu aprūpinti organizmą pakankamu kiekiu vitaminų B6, B12 ir folio rūgšties.

Išsilavinimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės

Homocisteinas organizme gaminamas kaip trumpalaikis tarpinis produktas vykstant sudėtingai metionino apykaitai. Alternatyvus žymėjimas (S) -2-amino-4-merkaptobutano rūgštis rodo homocisteino struktūrą. Taigi tai yra monokarboksirūgštis, turinti būdingą karboksigrupę (-COOH), ir tuo pačiu metu paprasta riebalų rūgštis. Homocisteinas nėra absorbuojamas per maistą, o tik laikinai gaminamas organizme.

Nors bioaktyvus L-cisteinas vaidina svarbų vaidmenį baltymų sintezėje ir SAM susidaryme, optimali ir tuo pačiu toleruojama koncentracija kraujyje yra siaurose ribose - tik nuo 5 iki 10 μmol / l. Didesnis homocisteino lygis rodo tam tikrus medžiagų apykaitos sutrikimus ir lemia klinikinį hiperhomocisteinemijos vaizdą. Tikėtina, kad optimali aminorūgšties koncentracija priklauso nuo atitinkamo protinio ir fizinio aktyvumo, todėl ją sunku apibrėžti. Priimtina apibrėžti viršutinę homocisteino lygio viršutinę ribą, kuri turėtų būti maždaug 10 μmol / l.

Ligos ir sutrikimai

Jei homocisteino koncentracija viršija leistiną ribą, metionino pusiausvyroje dažniausiai būna įgytų ar genetiškai nulemtų medžiagų apykaitos sutrikimų.

Dažnai trūksta būtinų vitaminų B6 (piridoksino), B9 (folio rūgšties) ir B12 (kobalamino), kurie reikalingi kaip kofermentai ar katalizatoriai biocheminio virsmo grandinėje. Iš viso žinoma apie 230 - nors ir retai pasitaikančių - genų mutacijas, dėl kurių gali sutrikti metionino metabolizmas. Patologinis homocisteino padidėjimas vadinamas homocistinurija. Dažniausia ligą sukelianti genų mutacija yra genų lokuse 21q22.3. Mutacija yra autosominė recesyvinė ir sukelia nepakankamo fermento, reikalingo homocisteino suskaidymo ir pavertimo procesui, susidarymą.

Anksčiau žinomos mutacijos yra nukleobazių praleidimas (išbraukimas) arba pridėjimas (įterpimas) į atitinkamas DNR grandines. Nepalankios gyvenimo sąlygos ir įpročiai taip pat gali sukelti padidėjusį homocisteino kiekį. Tai apima per didelį alkoholio vartojimą, piktnaudžiavimą nikotinu, antsvorį ir sėslų gyvenimo būdą. Per didelis homocisteino lygis gali pažeisti endotelį, kraujagyslių vidinę sienelę ir B. Skatinti arteriosklerozę. Venos tampa neelastingos ir sukelia daugybę antrinių ligų, tokių kaip aukštas kraujo spaudimas. Jie taip pat jaučia riziką susidaryti trombams, kurie sukelia koronarinę širdies ligą ir insultus.

Neurologinės ligos, tokios kaip depresija ir senatvinė demencija, taip pat yra susijusios su padidėjusiu homocisteino kiekiu. Ligos simptomai labai skiriasi vaikams, kenčiantiems nuo genetinės homocistinurijos. Simptomų spektras svyruoja nuo vos pastebimų ligos požymių iki beveik visų įmanomų simptomų atsiradimo. Pirmieji simptomai paprastai atsiranda tik sulaukus dvejų metų. Daugiausia psichomotorinio vystymosi sulėtėjimą galima pastebėti per pirmuosius dvejus gyvenimo metus. Daugeliu atvejų pirmasis genetinės homocistinurijos simptomas yra akies lęšio prolapsas.