Гомоцистеїн

Гомоцистеїн — амінокислота с формулою HSCH2CH2CH(NH2)CO2H. Гомоцистеїн є гомологом амінокислоти цистеїну, відрізняється від останнього однією метиленовою групою (-CH2-). Гомоцистеїн в організмі синтезується з метіоніну шляхом відокремлення термінальної Cε метильної групи. Можлива зворотня реакція конвертації у метіонін. У складі білків людського організму не трапляється.

Гомоцистеїн
Інші назви 2-аміно-4-меркаптобутанова кислота
Ідентифікатори
Абревіатури Hcy
Номер CAS 454-29-5
Номер EINECS 207-222-9
KEGG C05330
Назва MeSH D02.886.030.498 і D12.125.166.498
ChEBI 17230
SMILES
C(CS)C(C(=O)O)N[1]
InChI
InChI=1S/C4H9NO2S/c5-3(1-2-8)4(6)7/h3,8H,1-2,5H2,(H,6,7)
Властивості
Молекулярна формула C4H9NO2S
Молярна маса 135.18
Тпл 232-233
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Біосинтез та біохімічна роль

Гомоцистеїн у їжі відсутній. Він біосинтезується з метіоніну у багатостадійному процесі. Спочатку метіонін аликилюється АТФ з утворенням S-аденозил метіоніну(SAM). Далі за допомогою ензиму цитінозил-5-метил трансферази SAM передає свою метильную группу на цитозин у ДНК, утворюючи аденозилгомоцистеїн. Ензим аденозилгомоцистиназа надалі каталізує гідролиз цієї сполуки до утворення гомоцистеїну.

І навпаки, з амінокислоти гомоцистеїну (попередником якої є 1,3-Тіазинан-4-карбонова кислота), у тваринних тканинах під дією кобаламінзалежних ферментів відбувається синтез метионіну:

У ссавців відомі два ферменти, які беруть участь у процесі реметилювання: кобаламін-залежна метионінсинтаза (MS) й бетаїн-гомоцистеїн-S-метилтрансфераза (BHMT). Обидва - цитозольні ферменти, які характеризуються як цинк-залежні метилтрансферази, які у рівній силі беруть участь у реметилюванні гомоцистеїну. MS використовує N-5-метилтетрагідрофолат в якості донора метильних груп й представлена у всіх тканинах; BHMT використовує ендогенне похідне холіну - бетаїн, який може бути отриманий з їжі (пшениця, шпинат, цукровий буряк, молюски, ракоподібні). Фермент BHTM в основному присутній у печінці й кірковій речовині нирок, а у макак-резус знаходиться у кристалічній структурі кришталика ока[2].

Рівень в організмі

Протягом життя рівень гомоцистеїну в крові поступово підвищується. До статевого дозрівання рівні гомоцистеїну в хлопчиків та дівчат приблизно рівні (близько 5 мкмоль/л). У пубертатний період рівень гомоцистеїну підвищується до 6-7 мкмоль/л, але в хлопчиків це підвищення більш виражене, ніж у дівчат. У дорослих рівень гомоцистеїну коливається навколо показників 10-11 мкмоль/л (у чоловіків концентрація гомоцистеїну зазвичай вища, ніж у жінок). З віком рівень гомоцистеїну поступово збільшується, причому в жінок він наростає щвидше, ніж у чоловіків. Поступове зростання рівня гомоцистеїну з віком пояснюють зниженням функції нирок, а вищі рівні гомоцистеїну в чоловіків — більшою м'язовою масою.

Під час вагітності в нормі рівень гомоцистеїну має тенденцію до зниження. Це зниження відбувається зазвичай до початку другого триместру й надалі залишається відносно стабільним. До попереднього рівня концентрація гомоцистеїну повертається за 2-4 дні після пологів. Уважають, що зниження рівня гомоцистеїну при вагітності сприяє плацентарному кровообігу.

Метаболізм гомоцистеїну у значній мірі залежить від рівня вітамінів - кофакторів ферментів цих шляхів. Наприклад, ферменти трансульфірування, цистатіонін-синтаза (CBS) та цистатіонин гама-ліаза (CSE), містять піридоксаль-фосфат (вітамін В6). Метионін-синтаза містить кобаламін (вітамін В12) як простетичну групу й використовує похідне фолієвої кислоти (N-5-метил-тетрагідрофолієву кислоту) в якості донора метильної групи. Тому нестача цих вітамінів часто корелює із гіпергомоцистеїнемією.

Рівень гомоцистеїну в крові може підвищуватися з багатьох причин. Найчастішою причиною підвищення рівня гомоцистеїну (гіпергомоцистеїнемії) є нестача фолієвої кислоти та ціанокобаламіну (вітамінів B9 та B12).

Підвищену схильність до гіпергомоцистеїнемії (ГГЦ) мають курці. Споживання великої кількості кави є одним з чинників, що сприяють підвищенню рівня гомоцистеїну в крові. В осіб, що споживають понад 1 літр кави на добу, рівень гомоцистеїну на 2-3 мкмоль/л вище, ніж в тих, хто не п'є кави взагалі. 1 літр на добу нефільтрованої заварної кави підвищує рівень гомоцистеїну на 10%, а фільтрованої — на 18%[3].

Рівень гомоцистеїну часто підвищується при малорухомому способі життя. Помірні регулярні фізичні вправи сприяють зниженню рівня гомоцистеїну при ГГЦ. Споживання невеликих кількостей алкогольних напоїв може знижувати рівень гомоцистеїну, а великі кількості — навпаки, збільшують рівень гомоцистеїну в крові.

Гомоцистонурія

Захворювання, викликане дефіцитом ферменту цистатіон-бета-синтази (CBS), який бере участь у перетворенні метионіну у цистеїн, проявляється при наявності гомозіготних або компаунд-гетерозіготних мутацій у гені CBS, який локалізований на довгому плечі хромосоми 21 (21q22). Тип успадковування аутосомно-рецесивний. При класичній гомоцистонурії внаслідок недостатності цистатіон-бета-синтази порушується цикл перетворення (метилювання й деметилювання) сірковмісної амінокислоти метионіну[4].

Вплив на здоров'я

Накопичуючись в організмі, гомоцистеїн ушкоджує внутрішню стінку артерій — інтиму, вкриту ендотелієм. Утворюються ушкодження ендотелію, які організм намагається закрити. На ушкоджену поверхню осідають холестерин (ліпопротеїди) й кальцій, утворюючи атеросклеротичну бляшку, яка звужує просвіт судини, а іноді й закупорює, що може призвести до критичного зниження перфузії внаслідок росту бляшки, тромбоутворенню або розриву судини[5]. Підвищення рівня гомоцистеїну крові на 5 мкмоль/л призводить до підвищення ризику атеросклеротичного ураження судин на 80% у жінок та на 60% у чоловіків[6].

Особи з підвищеним рівнем гомоцистеїну мають підвищений ризик виникнення хвороби Альцгеймера та сенільної деменції. Значно зростає ризик ускладнень при поєднанні ГГЦ з цукровим діабетом (захворювання периферичних судин, нефропатія, ретинопатія тощо).

Під час вагітності підвищення рівня гомоцистеїну веде до порушень фетоплацентарного кровообігу, що може бути причиною невиношування вагітності та неплідності в результаті порушення процесу імплантації зародка. На пізніших стадіях вагітності ГГЦ є причиною розцитку хронічної фетоплацентарної недостатності та хріничної внутрішньоутробної гіпоксії плоду. Генералізована мікроангіопатія у другій половині вагітності проявляється у вигляді пізнього гестозу: нефропатії, прееклампсії та еклампсії. Саме підвищені рівні гомоцистеїну під час вагітності є одним з провідних чинників гестозу. При появі перших симптомів гестозу (набряки, швидке збільшення маси тіла, знижений діурез) слід розпочати прийом вітамінів групи В, особливо B12 та фолієву кислоту у збільшених дозах. Ці заходи запобігають розвиткові прееклампсії та еклампсії.

Рекомендується контролювати рівень гомоцистеїну в осіб з артеріальними та/або венозними тромбозами в анамнезі, ішемічною хворобою серця. Обов'язково слід перевіряти рівень гомоцистеїну в пацієнток з акушерською патологією в анамнезі та у жінок, близькі родичі яких мали інсульти, інфаркти чи тромбози у віці до 45-50 років.

Примітки
  1. DL-Homocysteine
  2. Наумов А. В., Данильчик И. В., Сарана Ю. В. - ТРИ ПУТИ РЕМЕТИЛИРОВАНИЯ ГОМОЦИСТЕИНА.
  3. http://umed.in.ua/30/30-030-favorite_drinks_02_coffee-ua.shtml Архівовано 10 грудня 2014 у Wayback Machine. Улюблені напої: пити чи не пити? Ч.2 — Кава
  4. Гомоцистинурия у детей.
  5. http://www.rmj.ru/articles_6416.htm Архівовано 22 серпня 2013 у Wayback Machine. Гомоцистеин — предиктор патологических изменений в организме человека
  6. http://umed.in.ua/99-0005/99-0005-homocysteine.shtml Архівовано 22 грудня 2015 у Wayback Machine. Интерпретация результатов лабораторных исследований. — Гомоцистеин.

Джерела
  • Мирошниченко И. И., Птицына С. Н., Кузнецова Н. Н., Калмыков Ю. М. Гомоцистеин — предиктор патологических изменений в организме человека. //Русский Медицинский Журнал. — 27.02.2009. № 4.

Посилання

Див. також
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.