Homocistein je ne-proteinogen žveplo-vsebujejo alfa-aminokislino, ki nastane z sproščanjem metilne skupine (-CH3) kot vmesnega proizvoda iz metionin. Za nadaljnjo obdelavo homocisteina, primerno zalogo vitamini B12 in B6 ter folna kislina ali betain kot dobavitelj metilnih skupin. Povišana koncentracija of homocisteina in kri plazma povezana s poškodbami krvna žila stene, demencain depresija.
Kaj je homocistein?
Homocistein je v svoji bioaktivni L obliki neproteinogena aminokislina. Zaradi svoje nagnjenosti k tvorbi heterocikličnega obroča zaradi dodatne skupine CH2 v primerjavi s skupino beljakovin ne more biti gradnik beljakovin. cisteina, ki ne omogoča stabilne peptidne vezi. Zato bi vključitev homocisteina v beljakovine povzročila, da bi beljakovine kmalu razpadle. Kemična molekularna formula C4H9NO2S kaže, da aminokislina sestoji izključno iz snovi, ki so skoraj povsod na voljo v obilnih količinah. Elementi v sledovih, redko minerali in kovine za njegovo izdelavo niso potrebne. Homocistein je zwitterion, ker ima dve funkcionalni skupini, vsaka s pozitivnim in negativnim nabojem, ki sta v celoti električno uravnoteženi. Pri sobni temperaturi homocistein obstaja kot kristalinična trdna snov tališče od približno 230 do 232 stopinj Celzija. Telo lahko razgradi povišano raven homocisteina v kri z dovoljenjem dveh homocisteina molekule da se skupaj tvorijo homocistin s tvorbo disulfidnega mostu in se v tej obliki lahko izločijo skozi ledvice.
Funkcija, učinki in vloge
Glavna vloga in funkcija L-homocisteina je pomagati pri sintezi beljakovin in da se pretvori v S-adenozilmetionin (SAM) v sodelovanju z nekaterimiencimi. SAM s tremi metilnimi skupinami (-CH3) je glavni dajalec metilnih skupin v celični presnovi. SAM je vključen v številne biosinteze in v razstrupljanje reakcije. Metilne skupine nekaterih nevrotransmiterjev, kot so adrenalin, holin in kreatin izvirajo iz SAM. Po sprostitvi metilne skupine SAM povzroči nastanek S-adenozilmetionina (SAH), ki se pretvori nazaj v adenozin ali nazaj na L-homocistein s hidrolizo. Kakor je podporna funkcija homocisteina pomembna za nekatere presnovne procese, pomembno je tudi, da se homocistein kot vmesni produkt teh biokemijskih reakcijskih in sintetičnih verig ne pojavlja v nenormalnih koncentracijah v kri, ker ima nato škodljive učinke. Presežek homocisteina, ki ni potreben za pretvorbo v metionin zgoraj opisani metabolizem se zato običajno dodatno razgradi s sodelovanjem vitamin B6(piridoksin) in se izloči preko ledvic po tvorbi homocistina. Da bi homocistein lahko opravljal svoje presnovne naloge, je pomembno, da telesu zagotovimo zadostne količine vitamini B6, B12 in folna kislina.
Oblikovanje, pojavnost, lastnosti in optimalne vrednosti
Homocistein se v telesu tvori kot kratkotrajni intermediat v kompleksni presnovi metionin. Alternativno ime (S) -2-amino-4-merkaptobutanojska kislina označuje strukturo homocisteina. Skladno s tem gre za monokarboksilno kislino z značilno karboksilno skupino (-COOH) in hkrati preprosto maščobno kislino. Homocistein se ne absorbira s hrano, ampak se v telesu proizvaja izključno začasno. Čeprav bioaktivni L-cisteina igra pomembno vlogo pri sintezi beljakovin in pri tvorbi SAM, optimalno in hkrati znosno koncentracija v krvi je v ozkih mejah le 5 do 10 µmol / liter. Višje ravni homocisteina kažejo na nekatere presnovne motnje in vodi na klinično sliko hiperhomocisteinemija. Optimalno koncentracija aminokisline je verjetno odvisna od posamezne duševne in telesne dejavnosti in jo je težko določiti. Zdi se bolj smiselno določiti sprejemljivo zgornjo mejo ravni homocisteina, ki bi morala biti 10 µmol / liter.
Bolezni in motnje
Ko koncentracija homocisteina preseže dopustno mejo, pridobljene ali genetsko pogojene presnovne motnje v metioninu ravnovesje so običajno prisotni. Pogosto preprosto primanjkuje potrebnega vitamini B6(piridoksin), B9 (folna kislina) in B12 (kobalamin), ki so potrebni kot koencimi ali katalizatorji v verigi biokemijske pretvorbe. Skupaj približno 230 - čeprav redko - gen mutacije so znane vodi do motnje presnove metionina. Patološko povečanje homocisteina se imenuje homocistinurija. Najpogostejši gen mutacija, ki povzroča bolezen, se nahaja v genskem lokusu 21q22.3. Mutacija je avtosomno recesivna in povzroči nastanek okvarjenega encima, potrebnega za proces razgradnje in pretvorbe homocisteina. Doslej znane mutacije vključujejo opustitev (izbris) ali dodajanje (vstavitev) nukleinskih baze na ustreznih verigah DNA. Neugodne življenjske razmere in navade lahko povzročijo tudi povišanje ravni homocisteina. Sem spadajo pretirane alkohol poraba, nikotin zloraba, debelost in pomanjkanje gibanja. Prekomerne ravni homocisteina lahko vodi poškodovati endotel, notranja stena krvi plovila, in promocijo arterioskleroza, na primer. Vene postanejo neelastične in povzročajo številne sekundarne bolezni, kot so visok krvni tlak. Tvegajo tudi, da tvorijo trombe, ki povzročajo koronarne srce bolezni in kapi. Nevrološke bolezni, kot so depresija in senilna demenca so povezane tudi s povišano koncentracijo homocisteina. Pri otrocih, ki trpijo zaradi genetske homocistinurije, se simptomi bolezni zelo razlikujejo. Spekter simptomov je od komaj zaznavnih značilnosti bolezni do pojava skoraj vseh možnih simptomov. Prvi simptomi se običajno pojavijo po drugem letu življenja. Kvečjemu je v prvih dveh letih življenja opaziti upočasnitev psihomotoričnega razvoja. V mnogih primerih je prvi simptom genetske homocistinurije prolaps kristalne leče.
