Homocisteīns ir neproteinogēns sērssatur alfa-aminoskābi, kas veidojas, atbrīvojot metilgrupu (-CH3) kā starpproduktu no metionīns. Turpmākai apstrādei homocisteīns, pietiekams daudzums vitamīni B12 un B6, kā arī folijskābe vai betaīns kā metilgrupu piegādātājs ir nepieciešams. Paaugstināts koncentrācija of homocisteīns in asinis plazma ir saistīta ar bojājumiem asinsvads sienas, demenci, un depresija.
Kas ir homocisteīns?
Homocisteīns bioaktīvā L formā ir neproteinogēna aminoskābe. Tas nevar būt olbaltumvielu celtniecības elements, jo tam ir tendence veidot heterociklisku gredzenu, pateicoties tā papildu CH2 grupai, salīdzinot ar cisteīns, kas neļauj stabili saistīties ar peptīdiem. Tāpēc homocisteīna iekļaušana olbaltumvielā izraisītu olbaltumvielu drīzu sadalīšanos. Ķīmiska molekulārā formula C4H9NO2S parāda, ka aminoskābe sastāv tikai no vielām, kas ir pieejamas bagātīgā daudzumā gandrīz visur. Mikroelementi, reti minerāli un metāli nav nepieciešami tā konstrukcijai. Homocisteīns ir zwitterion, jo tam ir divas funkcionālās grupas, katrai no tām ir pozitīvs un negatīvs lādiņš, kuras kopumā ir elektriski līdzsvarotas. Istabas temperatūrā homocisteīns pastāv kā kristāliska cieta viela ar a kušanas punkts aptuveni 230 līdz 232 grādi pēc Celsija. Ķermenis var noārdīt paaugstinātu homocisteīna līmeni asinis ļaujot divām homocisteīnam molekulas savienojoties kopā, veidojot disulfīda tiltu, veidojas homocistīns, un šajā formā to var izvadīt caur nierēm.
Funkcija, efekti un lomas
L-homocisteīna galvenā loma un funkcija ir palīdzēt proteīni un jāpārvērš S-adenozilmetionīnā (SAM) sadarbībā ar dažiemfermenti. SAM ar trim metilgrupām (-CH3) ir galvenais metilgrupu donors šūnu metabolismā. SAM ir iesaistīts daudzās biosintēzēs un detoksikācija reakcijas. Dažu neirotransmiteru metilgrupas, piemēram, adrenalīns, holīns un kreatīns izcelsme ir SAM. Pēc metilgrupas atbrīvošanas no SAM rodas S-adenozilmetionīns (SAH), kas atkal tiek pārveidots par adenozīns vai atgriezties pie L-homocisteīna hidrolīzes ceļā. Tikpat svarīga kā dažu vielmaiņas procesu ir homocisteīna atbalsta funkcija, ir svarīgi arī, lai homocisteīns kā šo bioķīmisko reakciju un sintēzes ķēžu starpprodukts neparādītos patoloģiskā koncentrācijā asinis, jo pēc tam tam ir kaitīga ietekme. Pārmērīgs homocisteīna daudzums, kas nav nepieciešams, lai atbalstītu konversijas metionīns tāpēc iepriekš aprakstīto metabolismu parasti sadala tālāk, piedaloties vitamīns B6(piridoksīna) un izdalās caur nierēm pēc homocistīna veidošanās. Lai homocisteīns varētu veikt vielmaiņas uzdevumus, ir svarīgi nodrošināt organismam pietiekamu daudzumu vitamīni B6, B12 un folijskābe.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības
Homocisteīns organismā veidojas kā īslaicīgs starpprodukts metionīns. Alternatīvais nosaukums (S) -2-amino-4-merkaptobutānskābe norāda homocisteīna struktūru. Attiecīgi tā ir monokarboksilskābe ar raksturīgo karboksigrupu (-COOH) un vienlaikus vienkārša taukskābe. Homocisteīns netiek absorbēts ar pārtiku, bet tiek ražots tikai īslaicīgi organismā. Lai gan bioaktīvā L-cisteīns ir svarīga loma olbaltumvielu sintēzē un SAM veidošanā, optimāla un vienlaikus pieļaujama koncentrācija asinīs ir tikai šaurās robežās no 5 līdz 10 µmol / litrā. Augstāks homocisteīna līmenis norāda uz dažiem vielmaiņas traucējumiem un vadīt uz klīnisko ainu hiperhomocisteinēmija. Optimāls koncentrācija aminoskābes, iespējams, ir atkarīga no attiecīgās garīgās un fiziskās aktivitātes, un to ir grūti definēt. Šķiet pamatotāk noteikt pieļaujamo homocisteīna līmeņa augšējo robežu, kurai jābūt 10 µmol / litrā.
Slimības un traucējumi
Kad homocisteīna koncentrācija pārsniedz pieļaujamo robežu, iegūtie vai ģenētiski noteiktie metionīna vielmaiņas traucējumi līdzsvarot parasti ir klāt. Bieži vien vienkārši trūkst nepieciešamā vitamīni B6(piridoksīna), B9 (folijskābe) un B12 (kobalamīns), kas nepieciešami kā koenzīmi vai katalizatori bioķīmiskās konversijas ķēdē. Kopumā apmēram 230 - lai arī reti sastopami - gēns mutācijas ir zināmas vadīt līdz metionīna metabolisma traucējumiem. Homocisteīna patoloģisko pieaugumu sauc par homocisteinūriju. Visbiežāk gēns slimību izraisoša mutācija atrodas gēnu lokusā 21q22.3. Mutācija ir autosomāli recesīva un izraisa deficīta enzīma veidošanos, kas nepieciešams homocisteīna degradācijas un pārvēršanas procesam. Līdz šim zināmās mutācijas ir saistītas ar nukleīna izlaišanu (dzēšanu) vai pievienošanu (ievietošanu) bāzes uz attiecīgajiem DNS pavedieniem. Nelabvēlīgi dzīves apstākļi un ieradumi var izraisīt arī paaugstinātu homocisteīna līmeni. Tie ietver pārmērīgu alkohols patēriņš, nikotīns ļaunprātīga izmantošana, aptaukošanās un vingrinājumu trūkums. Pārmērīgs homocisteīna līmenis var vadīt bojāt endotēlijs, asiņu iekšējā siena kuģiun veicināt arterioskleroze, piemēram. Vēnas kļūst neelastīgas un izraisa vairākas sekundāras slimības, piemēram, augsts asinsspiediens. Viņiem ir arī trombu veidošanās risks, kas izraisa koronāru sirds slimība un insultu. Neiroloģiskas slimības, piemēram, depresija un senils demenci ir saistītas arī ar paaugstinātu homocisteīna līmeni. Bērniem, kas cieš no ģenētiskas homocistinūrijas, slimības simptomi ir ļoti atšķirīgi. Simptomu spektrs svārstās no tikko atklājamām slimības pazīmēm līdz gandrīz visu iespējamo simptomu parādīšanās gadījumiem. Pirmie simptomi parasti parādās pēc otrā dzīves gada sasniegšanas. Pirmajos divos dzīves gados var novērot ne vairāk kā psihomotorās attīstības palēnināšanos. Daudzos gadījumos pirmais ģenētiskās homocistinūrijas simptoms ir kristāliskās lēcas prolapss.
