homocystein er et ikke-proteinogent svovel-holdig alfa-aminosyre som dannes ved å frigjøre metylgruppen (-CH3) som et mellomprodukt fra metionin. For videre behandling av homocystein, en tilstrekkelig tilførsel av vitaminer B12 og B6 samt folsyre eller betain som leverandør av metylgrupper er nødvendig. En forhøyet konsentrasjon of homocystein in blod plasma er forbundet med skade på blodåre vegger, demensog depresjon.
Hva er homocystein?
Homocystein, i sin bioaktive L-form, er en ikke-proteinogen aminosyre. Det er ikke i stand til å være en byggestein for et protein på grunn av dets tendens til å danne en heterosyklisk ring på grunn av den ekstra CH2-gruppen sammenlignet med cystein, som ikke tillater stabil peptidbinding. Derfor vil inkorporering av homocystein i et protein føre til at proteinet snart går i oppløsning. Den kjemiske molekylformelen C4H9NO2S viser at aminosyren utelukkende består av stoffer som er tilgjengelige i store mengder nesten overalt. Sporelementer, sjelden mineraler og metaller er ikke nødvendig for konstruksjonen. Homocystein er en zwitterion fordi den har to funksjonelle grupper, hver med en positiv og en negativ ladning, som generelt er elektrisk balansert. Ved romtemperatur eksisterer homocystein som et krystallinsk fast stoff med en smeltepunkt på 230 til 232 grader Celsius. Kroppen kan bryte ned et forhøyet nivå av homocystein i blod ved å tillate to homocystein molekyler å gå sammen for å danne homocystin via dannelsen av en disulfidbro, og kan skilles ut i denne formen av nyrene.
Funksjon, effekter og roller
H-rollen og funksjonen til L-homocystein er å hjelpe til med syntesen av proteiner og å bli konvertert til S-adenosylmetionin (SAM) i samarbeid med noen med-enzymer. SAM, med tre metylgrupper (-CH3), er den viktigste giveren av metylgruppen for cellulær metabolisme. SAM er involvert i mange biosynteser og i avgiftning reaksjoner. Metylgruppene til visse nevrotransmittere som adrenalin, kolin og kreatin stammer fra SAM. Etter frigjøring av en metylgruppe gir SAM opphav til S-adenosylmetionin (SAH), som omdannes tilbake til adenosin eller tilbake til L-homocystein ved hydrolyse. Like viktig som den bærende funksjonen til homocystein er for visse metabolske prosesser, er det også viktig at homocystein, som et mellomprodukt av disse biokjemiske reaksjons- og syntesekjedene, ikke vises i unormale konsentrasjoner i blod, fordi det da har skadelige effekter. Overflødig homocystein som ikke er nødvendig for å støtte konverteringene i metionin metabolismen beskrevet ovenfor blir derfor normalt nedbrutt videre med deltagelse av vitamin B6(pyridoksin) og utskilles via nyrene etter dannelsen av homocystin. For at homocystein skal kunne utføre metabolske oppgaver, er det viktig å gi kroppen tilstrekkelige mengder vitaminer B6, B12 og folsyre.
Dannelse, forekomst, egenskaper og optimale verdier
Homocystein dannes i kroppen som et kortvarig mellomprodukt i den komplekse metabolismen av metionin. Det alternative navnet (S) -2-amino-4-merkaptobutansyre indikerer strukturen til homocystein. Følgelig er det en monokarboksylsyre med den karakteristiske karboksygruppen (-COOH) og samtidig en enkel fettsyre. Homocystein absorberes ikke gjennom maten, men produseres eksklusivt midlertidig i kroppen. Selv om den bioaktive L-cystein spiller en viktig rolle i proteinsyntese og i dannelsen av SAM, den optimale og samtidig tålelig konsentrasjon i blodet er innenfor smale grenser på bare 5 til 10 µmol / liter. Høyere homocystein nivåer indikerer visse metabolske forstyrrelser og føre til det kliniske bildet av hyperhomocysteinemi. En optimal konsentrasjon av aminosyren vil sannsynligvis avhenge av den respektive mentale og fysiske aktiviteten og er vanskelig å definere. Det virker mer rimelig å definere en tålelig øvre grense for homocysteinnivåer, som skal være 10 µmol / liter.
Sykdommer og lidelser
Når konsentrasjonen av homocystein overstiger den tålbare grensen, ervervede eller genetisk bestemte metabolske forstyrrelser i metionin balansere er vanligvis til stede. Ofte mangler det rett og slett det nødvendige vitaminer B6(pyridoksin), B9 (folsyre) og B12 (kobalamin), som er nødvendig som koenzymer eller katalysatorer i den biokjemiske omdannelseskjeden. Totalt ca 230 - om enn sjelden forekommende - gen mutasjoner er kjent for føre til en forstyrrelse av metioninmetabolismen. Den patologiske økningen i homocystein kalles homocystinuria. Den vanligste gen mutasjon som forårsaker sykdommen er lokalisert på genlokal 21q22.3. Mutasjonen er autosomal recessiv og forårsaker dannelsen av et defekt enzym som trengs for nedbrytnings- og konverteringsprosessen av homocystein. Mutasjonene som hittil er kjent innebærer utelatelse (sletting) eller tilsetning (innsetting) av nuklein baser på de tilsvarende DNA-strengene. Ugunstige levekår og vaner kan også føre til økte homocystein-nivåer. Disse inkluderer overdreven alkohol forbruk, nikotin misbruke, fedme og mangel på trening. For høye nivåer av homocystein kan føre å skade skaden endotelet, blodets indre vegg fartøy, og fremme arteriosklerose, for eksempel. Årene blir uelastiske og forårsaker en rekke sekundære sykdommer som høyt blodtrykk. De har også risikoen for å danne tromber, som forårsaker koronar hjerte sykdom og hjerneslag. Nevrologiske sykdommer som depresjon og senil demens er også assosiert med forhøyede homocystein nivåer. Hos barn som lider av genetisk homocystinuri, varierer symptomene på sykdommen mye. Spekteret av symptomer spenner fra knapt påviselige sykdomsfunksjoner til forekomsten av nesten alle mulige symptomer. De første symptomene dukker vanligvis opp etter å ha nådd det andre leveåret. På det meste kan en avmatting av psykomotorisk utvikling sees i løpet av de to første leveårene. I mange tilfeller er det første symptomet på genetisk homocystinuri en prolaps av den krystallinske linsen.
