homocystein

homocystein er en ikke-proteinogen svovlholdig alfa-aminosyre, der dannes som et mellemprodukt fra methionin ved frigivelse af methylgruppen (-CH3).

Til den videre behandling af homocystein er en passende tilførsel af vitaminer B12 og B6 samt folsyre eller betain som leverandør af methylgrupper nødvendig. En øget koncentration af homocystein i blodplasmaet er forbundet med skader på blodkarets vægge, demens og depression.

Hvad er homocystein?

Homocystein i dens bioaktive L-form er en ikke-proteinogen aminosyre. Det kan ikke være en byggesten af ​​et protein, fordi det har en tendens til at danne en heterocyklisk ring, der ikke tillader en stabil peptidbinding på grund af dens yderligere CH2-gruppe sammenlignet med cystein.

Inkorporering af homocystein i et protein ville derfor få proteinet til at nedbryde snart. Den kemiske formel C4H9NO2S viser, at aminosyren udelukkende består af stoffer, der er tilgængelige i overflod næsten overalt. Sporelementer, sjældne mineraler og metaller er ikke påkrævet for deres struktur. Homocystein er en zwitterion, fordi den har to funktionelle grupper, hver med en positiv og negativ ladning, som samlet set er elektrisk afbalanceret.

Ved stuetemperatur er homocystein et krystallinsk fast stof med et smeltepunkt på omkring 230 til 232 grader Celsius. Kroppen kan nedbryde et forhøjet homocysteinniveau i blodet af to homocysteinmolekyler, der danner en disulfidbro til dannelse af homocystin, som derefter kan udskilles af nyrerne.

Funktion, effekt og opgaver

Den vigtigste opgave og funktion af L-homocystein er at understøtte syntesen af ​​proteiner og omdannes til S-adenosylmethionin (SAM) i samarbejde med nogle coenzymer. Med tre methylgrupper (-CH3) er SAM den vigtigste methylgruppe-donor i cellulær metabolisme.

SAM er involveret i mange biosyntese- og afgiftningsreaktioner. Methylgrupperne for visse neurotransmittorer som adrenalin, cholin og creatin kommer fra SAM. Efter frigivelsen af ​​en methylgruppe omdannes SAM til S-adenosylmethionin (SAH), som igen omdannes til adenosin eller L-homocystein ved hydrolyse. Så vigtig som homocystein's understøttende funktion til visse metaboliske processer er, er det også vigtigt, at homocystein som et mellemprodukt af disse biokemiske reaktions- og syntesekæder ikke forekommer i unormale koncentrationer i blodet, fordi det derefter udvikler skadelige virkninger.

Overskydende homocystein, som ikke er påkrævet for at understøtte de ovenfor beskrevne reaktioner i metioninmetabolismen, nedbrydes derfor normalt yderligere med deltagelse af vitamin B6 (pyridoxin) og udskilles via nyrerne efter dannelsen af ​​homocystin. Så at homocystein kan udføre sine metabolske opgaver, er det vigtigt at forsyne kroppen med tilstrækkelige mængder vitaminer B6, B12 og folsyre.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

Homocystein produceres i kroppen som et kortvarigt mellemprodukt inden for den komplekse metioninmetabolisme. Den alternative betegnelse (S) -2-amino-4-mercaptobutansyre indikerer strukturen af ​​homocystein. Det er derfor en monocarboxylsyre med den karakteristiske carboxygruppe (-COOH) og på samme tid en enkel fedtsyre. Homocystein absorberes ikke gennem mad, men produceres kun midlertidigt i kroppen.

Selvom den bioaktive L-cystein spiller en vigtig rolle i proteinsyntesen og i dannelsen af ​​SAM, er den optimale og på samme tid tolerable koncentration i blodet inden for smalle grænser på kun 5 til 10 umol / liter. Højere homocysteinniveauer indikerer visse metaboliske lidelser og fører til det kliniske billede af hyperhomocysteinæmi. En optimal koncentration af aminosyren afhænger sandsynligvis af den respektive mentale og fysiske aktivitet og er vanskelig at definere. Definitionen af ​​en acceptabel øvre grænse for homocysteinniveauet, der skal være ca. 10 umol / liter, forekommer mere fornuftig.

Sygdomme og lidelser

Hvis koncentrationen af ​​homocystein overskrider den tolerable grænse, er der for det meste erhvervede eller genetisk bestemte metaboliske forstyrrelser i methioninbalancen.

Ofte er der kun mangel på de nødvendige vitaminer B6 (pyridoxin), B9 (folsyre) og B12 (cobalamin), som er nødvendige som koenzymer eller katalysatorer inden for den biokemiske omdannelseskæde. I alt kendes ca. 230 - omend sjældent forekommende - genmutationer, der fører til en forstyrrelse af metioninmetabolismen. Den patologiske stigning i homocystein kaldes homocystinuria. Den mest almindelige genmutation, der forårsager sygdommen, findes på gen locus 21q22.3. Mutationen er autosomal recessiv og forårsager dannelse af et defekt enzym, der er nødvendigt til processen med at nedbryde og omdanne homocystein.

De tidligere kendte mutationer er udeladelse (deletion) eller tilsætning (indsættelse) af nukleobaser på de tilsvarende DNA-strenge. Ugunstige levevilkår og vaner kan også forårsage øgede homocysteinniveauer. Disse inkluderer overdreven alkoholforbrug, nikotinmisbrug, overvægt og stillesiddende livsstil. Et for højt homocysteinniveau kan beskadige endotelet, den indre væg i blodkarene og B. Fremme arteriosklerose. Venerne bliver uelastiske og forårsager en række sekundære sygdomme, såsom højt blodtryk. De har også risikoen for dannelse af blodpropper, der forårsager koronar hjertesygdom og slagtilfælde.

Neurologiske sygdomme såsom depression og senil demens er også forbundet med et forhøjet homocysteinniveau. Symptomerne på sygdommen er meget forskellige hos børn, der lider af genetisk homocystinuri. Spektret af symptomer spænder fra knap detekterbare sygdomsegenskaber til udseendet af næsten alle mulige symptomer. De første symptomer vises normalt kun efter at være fyldt to år. Højst kan man se en afmatning i psykomotorisk udvikling i de første to leveår. I mange tilfælde er det første symptom på genetisk homocystinuri en prolaps af linsen i øjet.