Homocisztein

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Nem tévesztendő össze a következővel: homocisztin.
Homocisztein

Vonalváz

Pálcikamodell
IUPAC-név 2-Amino-4-szulfanilbutánsav
Kémiai azonosítók
CAS-szám 454-29-5
PubChem 778
ChemSpider 757
KEGG C05330
ChEBI 17230
SMILES
C(CS)C(C(=O)O)N
InChI
1/C4H9NO2S/c5-3(1-2-8)4(6)7/h3,8H,1-2,5H2,(H,6,7)
InChIKey FFFHZYDWPBMWHY-UHFFFAOYSA-N
UNII S7IJP4A89K
ChEMBL 310604
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet C4H9NO2S
Moláris tömeg 135,18 g/mol
Megjelenés fehér por
Olvadáspont 234-235 °C
Oldhatóság (vízben) oldódik
Savasság (pKa) 2.25 [2]
Megoszlási hányados -2.56 [2]
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A homocisztein (rövidítése: Hcy) nem fehérjealkotó aminosav. A cisztein homológja, attól egy metilénhídban (–CH2–) tér el. Metioninból jön létre Cε metilcsoportjának eltávolításával. A szervezetben visszaalakulhat metioninná vagy továbbalakulhat ciszteinné a B6, B9 és B12 vitaminok segítségével.[3]

Magas szintje (a hiperhomociszteinémia) szív- és érrendszeri betegség jele is lehet, mely valószínűleg aterogenezis révén alakul ki, ami ischaemiát okozhat. Így a hiperhomociszteinémia a koszorúér-betegség lehetséges kockázati tényezője. Ez akkor történik, ha egy ateroszklerotikus plakk elzárja a véráramlást a koszorúerekhez, melyek a szívet látják el oxigéntartalmú vérrel.[4][5]

A hiperhomociszteinémia összefüggésben állhat a vérrögök, infarktusok és a stroke előfordulásával, azonban nem ismert, hogy független kockázati tényezője-e ezeknek.[6] A hiperhomociszteinémia a korai spontán vetéléssel[7] és veleszületett idegrendszeri rendellenességekkel is összefüggésben állhat.[8]

Alacsony szintje, a hipohomociszteinémia is lehet demencia vagy Alzheimer-kór jele.[9] Hipohomociszteinémia esetén alacsonyabb a DNS-metilációt, de nagyobb mértékű az oxidatív stressz.[9]

Szerkezet[szerkesztés]

Az (S)- (balra) és az (R)-homocisztein ikerionos formája

A homocisztein semleges pH-n ikerionként van jelen.

Bioszintézis és biokémiai szerep[szerkesztés]

A homocisztein két fő biokémiai szerepe (baloldalt középen). Metioninból jöhet létre, és metioninná alakulhat a SAM ciklus révén, vagy ciszteinné és α-ketobutiráttá alakítható.

A homocisztein többlépéses folyamatban keletkezik.[10] Először a metionin adenozincsoportot kap az ATP-től, amely reakciót az S-adenozilmetionin-szintetáz katalizál, ennek terméke S-adenozilmetionin (SAM-e). A SAM-e a metilcsoportot egy akceptorhoz, például noradrenalinhoz (adrenalinszintéziskor) vagy DNS-metiltranszferázhoz (DNS-metilációban) továbbítja. Az adenozin hidrolízise l-homociszteint ad. Ez kétféleképp alakulhat át: tetrahidrofoláttal visszaalakulhat l-metioninná vagy l-ciszteinné.[11]

Cisztein-bioszintézis[szerkesztés]

Az emlősökben a cisztein bioszintézise homociszteinen át történik. A cisztationin-β-szintáz katalizálja a homocisztein és a szerin cisztationinná való kondenzációját. Ez piridoxin kofaktort (B6-vitamin) használ. A cisztationin-γ-liáz ezt ciszteinné, ammóniává és α-ketobutiráttá alakítja. A baktériumok és a növények más úton termelnek ciszteint, ez O-acetilszerint használ.[12]

MTHFR metabolizmus: folát-, metioninciklus, transz-kénezés és hiperhomociszteinémia. 5-MTHF: 5-metiltetrahidrofolát; 5,10-metiltetrahidrofolát, BAX: Bcl-2-asszociált X-protein, BHMT: betain-homocisztein-S-metiltranszferáz, CBS: cisztationin-β-szintáz; CGL: cisztationin-γ-liáz, DHF: dihidrofolát (B9-vitamin), DMG: dimetilglicin, dTMP: dezoxitimidin-monofoszfát, dUMP: dezoxiuridin-monofoszfát; FAD+: flavin-adenin-dinukleotid, FTHF: 10-formiltetrahidrofolát, MS: metionin-szintáz, MTHFR: metiléntetrahidrofolát-reduktáz, SAH: S-adenozil-L-homocisztein, SAME: S-adenozil-L-metionin, THF: tetrahidrofolát

Metionin-újrahasznosítás[szerkesztés]

Bővebben: Metionin-szintáz

A homocisztein visszaalakítható metioninná. Ez N5-metil-tetrahidrofolátot használ metildonorként és kobalaminhoz (B12-vitamin) hasonló enzimeket.

További biokémiai jelentőségű reakciók[szerkesztés]

Gyűrűzáródással homocisztein-tiolaktonná (5 tagú heterociklus) válhat. Így a homocisztein-tartalmú peptidek oxidatív stresszt okozó reakciókban bomlanak.[13]

A homocisztein a dopamin D2 receptorainak allosztérikus antagonistája.[14]

Feltehetően az abiogenezisben fontos lehetett a homocisztein és tiolaktonja.[15]

Homocisztein-szintek[szerkesztés]

Teljes plazma-homocisztein

A homociszteinszintek általában férfiakban magasabbak, mint nőkben, és a korral növekednek.[16][17]

A nyugati népességekben szintje 10-12 μmol/l, és alacsony B-vitamin-bevitel vagy magasabb kor esetén 20 μmol/l-t is találtak (például Rotterdam, vagy Framingham).[18][19]

A metilfolát-csapdázás csökkenti szintjét, ahol csökkent metilmalonát- és formiminoglutaminsav- és megnövekedett folátszinttel társul.[20] Ez ellentétes hatású a MTHFR C677T mutációval, mely homociszteinszint-növekedést okoz.[21]

Referenciatartományok homociszteinre
Nem Kor Alsó határ Felső határ Egység Emelkedett Terápiás cél
Nő 12–19 év 3,3[22] 7,2[22] μmol/l > 10,4 μmol/L vagy > 140 μg/dl < 6.3 μmol/l[23] vagy < 85 μg/dl[23]
45[24] 100[24] μg/dl
>60 év 4,9[22] 11,6[22] μmol/l
66[24] 160[24] μg/dl
Férfi 12–19 év 4.3[22] 9,9[22] μmol/l > 11,4 μmol/l vagy > 150 μg/dl
60[24] 130[24] μg/dl
>60 év 5,9[22] 15,3[22] μmol/l
80[24] 210[24] μg/dl

A fenti tartományok csak példák, a teszteredmények a laboratórium által megadott tartományok alapján értelmezendők.

Megnövekedett homocisztein[szerkesztés]

Bővebben: hiperhomociszteinémia

A mintegy 15 μmol/l feletti szérum-homociszteinszint a hiperhomociszteinémia.[25] Ez számos betegség, például a trombózis,[26] neuropszichiátriai betegségek[27][28][29][30] és törések feltételezett rizikófaktora.[31][32] Ezenkívül a mikroalbuminuriával is összefügg, mely a szív és az érrendszer későbbi betegségére és vesediszfunkcióra utal.[33] A B12-vitamin-hiány magas szérumfolátszinttel szintén növeli a homociszteinszintet.[34]

Általában a hiperhomociszteinémiát B6-, B9- és B12-vitamin-készítményekkel kezelik.[35] Azonban ez feltehetően nem javítja a szív- és érrendszeri betegségek kimenetét.[36]

Hipohomociszteinémia[szerkesztés]

A homocisztein túl alacsony (<6 μmol/l) szintje a hipohomociszteinémia.[37] Összefügghet a demenciával,[9] az Alzheimer-kórral[9] és az idiopátiás perifériás neuropátiával (IPN).[38]

A hipohomociszteinémia elkerüléséhez a homociszteinszintnek megfelelően kell beállítani a vitaminkészítmények mennyiségét.[9]

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. ↑ (1952) „The Electrolytic Reduction of Homocystine at a Controlled Reference Potential”. Journal of the American Chemical Society 74 (15), 3932–3933. o. DOI:10.1021/ja01135a502.  
  2. ↑ a b (2009) „Virtual Quantification of Metabolites by Capillary Electrophoresis-Electrospray Ionization-Mass Spectrometry: Predicting Ionization Efficiency Without Chemical Standards”. Analytical Chemistry 81 (7), 2506–2515. o. DOI:10.1021/ac802272u. PMID 19275147.  
  3. ↑ Homocysteine. moh.gov.vn . (Hozzáférés: 2023. április 5.)
  4. ↑ Kim J, Kim H, Roh H, Kwon Y (2018). „Causes of hyperhomocysteinemia and its pathological significance.”. Arch Pharm Res 41 (4), 372–383. o. DOI:10.1007/s12272-018-1016-4. PMID 29552692.  
  5. ↑ Boudi, Brian F: Noncoronary Atherosclerosis. Medscape. [2013. május 11-i dátummal az eredetiből archiválva].
  6. ↑ Homocysteine: The Facts, Tufts Health and Nutrition Letter, July 31, 2020 update
  7. ↑ (2000) „Homocysteine and folate levels as risk factors for recurrent early pregnancy loss”. Obstet Gynecol 95 (4), 519–24. o. DOI:10.1016/s0029-7844(99)00610-9. PMID 10725483.  
  8. ↑ van der Put NJ et al Folate, Homocysteine and Neural Tube Defects: An Overview Archiválva 2015. szeptember 16-i dátummal a Wayback Machine-ben. Exp Biol Med (Maywood) April 2001 vol. 226 no. 4 243-270
  9. ↑ a b c d e Jong Bin Bae et al. (2021. június 8.). „Hypohomocysteinemia may increases the risk of dementia and Alzheimer's disease: A nationwide population-based prospective cohort study”. DOI:10.1016/j.clnu.2021.05.034.  
  10. ↑ Selhub, J. (1999). „Homocysteine metabolism”. Annual Review of Nutrition 19, 217–246. o. DOI:10.1146/annurev.nutr.19.1.217. PMID 10448523.  
  11. ↑ Champe, PC and Harvey, RA. Biochemistry. Lippincott's Illustrated Reviews 4th ed. Lippincott Williams and Wilkins, 2008
  12. ↑ Nelson, D. L.; Cox, M. M.. Lehninger, Principles of Biochemistry, 3., New York: Worth Publishing (2000). ISBN 1-57259-153-6 
  13. ↑ (2010. január 12.) „Homocystamides promote free-radical and oxidative damage to proteins”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107 (2), 551–554. o. DOI:10.1073/pnas.0909737107. PMID 20080717.  
  14. ↑ Agnati, LF (2006. november 1.). „Allosteric modulation of dopamine D2 receptors by homocysteine”. Journal of Proteome Research 5 (11), 3077–83. o. DOI:10.1021/pr0601382. PMID 17081059.  
  15. ↑ (2017. november 8.) „At the very beginning of life on Earth: the thiol-rich peptide (TRP) world hypothesis” (angol nyelven). International Journal of Developmental Biology 61 (8–9), 471–478. o. DOI:10.1387/ijdb.170028yv. ISSN 0214-6282. PMID 29139533.  
  16. ↑ Nygård, O (1995. november 15.). „Total plasma homocysteine and cardiovascular risk profile. The Hordaland Homocysteine Study”. JAMA: The Journal of the American Medical Association 274 (19), 1526–33. o. DOI:10.1001/jama.274.19.1526. PMID 7474221.  
  17. ↑ Refsum, H (2006. június 1.). „The Hordaland Homocysteine Study: a community-based study of homocysteine, its determinants, and associations with disease”. The Journal of Nutrition 136 (6 Suppl), 1731S–1740S. o. DOI:10.1093/jn/136.6.1731S. PMID 16702348.  
  18. ↑ (1999. január 11.) „Homocysteine and Short-term Risk of Myocardial Infarction and Stroke in the Elderly” (angol nyelven). Archives of Internal Medicine 159 (1), 38–44. o. DOI:10.1001/archinte.159.1.38. ISSN 0003-9926. PMID 9892328.  
  19. ↑ (2000) „Relationship between plasma homocysteine and vitamin status in the Framingham study population. Impact of folic acid fortification”. Public Health Reviews 28 (1–4), 117–145. o. ISSN 0301-0422. PMID 11411265.  
  20. ↑ (1981. augusztus 15.) „THE METHYL FOLATE TRAP: A physiological response in man to prevent methyl group deficiency in kwashiorkor (methionine deficiency) and an explanation for folic-acid-induced exacerbation of subacute combined degeneration in pernicious anaemia”. The Lancet 318 (8242), 337–340. o. DOI:10.1016/S0140-6736(81)90650-4. ISSN 0140-6736. PMID 6115113.  
  21. ↑ Siaw-Cheok Liew, Esha Das Gupta (2015). „Methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) C677T polymorphism: Epidemiology, metabolism and the associated diseases”. European Journal of Medical Genetics 58 (1), 1–10. o. DOI:10.1016/j.ejmg.2014.10.004. ISSN 1769-7212.  
  22. ↑ a b c d e f g h Homocysteine. www.thedoctorsdoctor.com . [2008. december 5-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2008. november 22.)
  23. ↑ a b Adëeva Nutritionals Canada > Optimal blood test values Archiválva 2009. május 29-i dátummal a Wayback Machine-ben. Retrieved on July 9, 2009
  24. ↑ a b c d e f g h 135 g/mol moláris tömeggel számolva
  25. ↑ Hyperhomocysteinemia - Hematology and Oncology - Merck Manuals Professional Edition. merckmanuals.com . [2017. június 9-i dátummal az eredetiből archiválva].
  26. ↑ Cattaneo, M (1999. február 1.). „Hyperhomocysteinemia, atherosclerosis and thrombosis”. Thrombosis and Haemostasis 81 (2), 165–76. o. DOI:10.1055/s-0037-1614438. PMID 10063987.  
  27. ↑ Morris, MS (2003. július 1.). „Homocysteine and Alzheimer's disease”. Lancet Neurology 2 (7), 425–428. o. DOI:10.1016/s1474-4422(03)00438-1. PMID 12849121.  
  28. ↑ (2011) „Folate and homocysteine in the cerebrospinal fluid of patients with Alzheimer's disease or dementia: a case control study”. European Neurology 65 (5), 270–278. o. DOI:10.1159/000326301. PMID 21474939.  
  29. ↑ (2010. szeptember 8.) „Homocysteine-lowering by B vitamins slows the rate of accelerated brain atrophy in mild cognitive impairment: a randomized controlled trial”. PLOS ONE 5 (9), e12244. o. DOI:10.1371/journal.pone.0012244. PMID 20838622.  
  30. ↑ Dietrich-Muszalska, A (2012. május 1.). „The oxidative stress may be induced by the elevated homocysteine in schizophrenic patients”. Neurochemical Research 37 (5), 1057–62. o. DOI:10.1007/s11064-012-0707-3. PMID 22270909.  
  31. ↑ McLean, RR (2004. május 13.). „Homocysteine as a predictive factor for hip fracture in older persons”. The New England Journal of Medicine 350 (20), 2042–9. o. DOI:10.1056/NEJMoa032739. PMID 15141042.  
  32. ↑ (2004. május 13.) „Homocysteine levels and the risk of osteoporotic fracture”. The New England Journal of Medicine 350 (20), 2033–41. o. DOI:10.1056/NEJMoa032546. PMID 15141041.  
  33. ↑ (2001. január) „Serum homocysteine levels are associated with the development of (micro)albuminuria: the Hoorn study”. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology 21 (1), 74–81. o. DOI:10.1161/01.ATV.21.1.74. PMID 11145936.  
  34. ↑ (2007. december 4.) „In vitamin B12 deficiency, higher serum folate is associated with increased total homocysteine and methylmalonic acid concentrations”. Proceedings of the National Academy of Sciences 104 (50), 19995–20000. o. DOI:10.1073/pnas.0709487104. ISSN 0027-8424. PMID 18056804.  
  35. ↑ (2005) „Homocysteine-lowering treatment: An overview”. Expert Opinion on Pharmacotherapy 2 (9), 1449–60. o. DOI:10.1517/14656566.2.9.1449. PMID 11585023.  
  36. ↑ (2015. január 15.) „Homocysteine-lowering interventions for preventing cardiovascular events”. The Cochrane Database of Systematic Reviews 1, CD006612. o. DOI:10.1002/14651858.CD006612.pub4. ISSN 1469-493X. PMID 25590290.  
  37. ↑ Jacomina P. du Plessis et al. (2021. július). „The Relationship of Circulating Homocysteine with Fibrinogen, Blood Pressure, and Other Cardiovascular Measures in African Adolescents”. The Journal of Pediatrics 234, 158–163.e2. o. DOI:10.1016/j.jpeds.2021.03.034. (Hozzáférés: 2023. szeptember 13.)   Regisztráció után limitált számú cikk érhető el ingyenesen
  38. ↑ Clark E. Cullen et al. (2012. február). „Hypohomocysteinemia: A Potentially Treatable Cause of Peripheral Neuropathology?”. Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of North America 23 (1), 59–65. o. DOI:10.1016/j.pmr.2011.11.001. (Hozzáférés: 2023. szeptember 13.)   Regisztráció után limitált számú cikk érhető el ingyenesen

Fordítás[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Homocysteine című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

További információk[szerkesztés]

A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Homocisztein&oldid=26534079”